Samenvatting Biochemie II Capita Selecta

CAPITA SELECTA 1 : EXCRETIE
NIER KATABOLISME

INLEIDING

• Geen apart hoofdstuk nier Alles in het rood onderstreept
= EXAMEN!!!!!
• Eventueel bijvraag over
o Heem + porfyrines
o N-excretie: urinezuur



NIER KATABOLISME

• Sterk doorbloed, oxidatief katabolisme vetzuren & glucose
o Ook ketonen en eventueel lactaat
• Verbruik 10% O2, alhoewel < 1% lichaamsgewicht
• Alternatieve energiebronnen: ketonen en lactaat



KETONEN IN URINE

• Ketogenese / ketolyse zie hoofdstuk 1: lever
• Klein en wateroplosbaar dus vrije glomerulaire filtratie met tubulaire reabsorptie,
echter tubulair maximum (saturatie):
o Renale excretie bij ↑↑[plasma] => dan zien we ketonen in de urine
o Ketonuria (aceton-uria) meetbaar via dipstick analyse, bv. bij diabetes mellitus/ uithongering.



EXCRETIE VAN WEEFSEL METABOLIETEN

• Huisdieren: in urine via nier, in faeces via darm (niet bij vogels, daar is het gemeenschappelijk)
• Oxidatieve afbraak -> polariteit / wateroplosbaarheid stijgen
• Modelvoorbeelden :
o Aminozuren/ purinen -> ureum/ urinezuur: urine
▪ Zie ook hoofdstuk 1: “N”
o Porfyrines -> galpigmenten: faeces >> urine
▪ Zie ook hoofdstuk 4: heem
o Deze 2 modelvoorbeelden worden besproken: EXCRETIE VAN WEEFSEL METABOLIETEN




1

,EXCRETIE VAN WEEFSEL METABOLIETEN: RENALE EXCRETIE VAN N; AZ/PURINEN

INLEIDING

• Primaten = scheiding katabole wegen:
o Aminozuren = transaminatie glu → alfa-ketoglutaraat + NH3→ arg → ureum
o Purinen → inosine → (hypo)xanthine → urinezuur
• Huisdieren = kruising katabole wegen aminozuren/purinen:
gradaties van urinezuur → tussenproducten → ureum
o Primaten: urinezuur uit purines, de “N” NIET afkomstig van eiwitten
o Huisdieren: kruising aminozuren en ureum (purinen – urinezuur)
• Herhaling
o Katabolisme purinen: zie Biochemie I. (Gaat ze niet vragen op het examen.)
o Aminozuur katabolisme: zie Biochemie II hoofdstuk 1.



SPECIES ≠ IN ELIMINATIE NH3

• Vissen: (géén metabolisatie →) diffusie NH3 via kieuwen
• Zoogdieren: metabolisatie in lever tot ureum = goed wateroplosbaar excretieproduct (→nier)
• Vogels & Reptielen: géén arginase dus géén ureum wél urinezuur = slecht wateroplosbaar
excretieproduct (→wit beslag)



SPECIES ≠ N-KATABOLISME

• Ureoteel =
o Aminozuren → ureum
o Purinen → urinezuur (primaten) of graduele omzetting
max. tot ureum (zoogdieren, amfibieën, vissen)
▪ Primaten → tot urinezuur
▪ Andere zoogdieren → tot allantoïne


• Uricoteel =
o Urinezuur als gemeenschappelijke metaboliet van
AZ + purinen (vogels, reptielen)


• Ammonoteel =
o NH3 als gemeenschappelijke metaboliet van
AZ + purinen (andere waterdieren) => ammoniak


2

,SLOTOPMERKINGEN: BLOED UREUM CONCENTRATIE EN NIERFUNCTIE

• Ureum is klein + wateroplosbaar
o → vrije glomerulaire filtratie met passieve tubulaire reabsorptie:
o ↑ bloed ureum “N” (BUN) o.a. bij ↓ filtratie ~ ↓↓ nierfunctie
• Alternatief meten nierfunctie= creatinine:
o Irreversibele en niet-enzymatische cyclisatie creatine-P (spier)
o Creatine = arg + gly + met (lever); geen tubulaire reabsorptie
• → samen gemeten = AZOTEMIE, beide relatief ongevoelig & aspecifiek
o Samen BUN en creatinine meten
o Ureum als klinische marker


EXCRETIE VAN WEEFSEL METABOLIETEN: PORFYRINES

INLEIDING

• Porfyrines → galpigmenten: faeces >> urine
o Galpigmenten = metabolieten van heem
▪ Bilirubine = voornaamste
o NIET GELIJK AAN GALZOUTEN: belangrijk voor de vertering


KATABOLISME PORFYRINEN (VOORNAMELIJK HEEM)

• Stapsgewijze klieving tetrapyrol + stijgende oplosbaarheid
• Stapsgewijze verwerking op verschillende locaties, met de lever als centrale rol
• Behoud geconjugeerde dubbele bindingen => deze geven de gekleurde metabolieten
• Wat na katabolisme
o Hemoglobine + ijzer recycleren
o Heem afbreken + wegsmijten


EXCRETIE HEEM METABO LIETEN
• Bij huisdieren: urine (nier) en faeces (dikke darm)
• Principe: oxidatieve afbraak => oplosbaarheid stijgt
• Porfyrinen (heem) => galpigmenten: faeces > urine


EXCRETIE HEMOGLOBINE
• Combinatie van:
o Recyclage:
▪ Globine => aminozuren,
▪ Fe => transferrine
o Afbraak: porfyrine skelet => galpigmenten (bilirubine = voornaamste)

3

, MECHANISME HEEM KATABOLISME

SYNTHESE GALMPIGMENTEN IN VERSCHILLENDE STAPPEN EN LOCATIES
1. MILT !!
o Oxidatieve klieving heem tot biliverdine (= tussenstapje)
o (reductie) tot bilirubine
2. LEVER:
o Conjugatie tot bilirubine.diglucuronide (stijgende wateroplosbaarheid)
3. GALBLAAS:
o Concentreren + kleur faeces (>> urine)



MECHANISME: 3 STAPPEN Metabolieten kennen qua naam, niet kunnen tekenen.

Stap 1: heem => biliverdine

• Heem oxygenase: mono substraat specifiek heem/
haptoglobine (>> vrij heem)

• Klieving alfa-methyleen brug => biliverdine

• Biliverdine = lineair tetrapyrrol

• Nevenproduct = CO => unieke merker heem
katabolisme via uitgeademde lucht




Stap 2: biliverdine => bilirubine



• Reductie (!) biliverdine => bilirubine

• Via reductase

• Transport bilirubine op serum albumine richting lever (cf. NEFA’s)




Stap 3: bilirubine → bilirubine.diglucuronide

• Lever: conjugatie via bilirubine UDP-glucuronyl - transferase → wateroplosbaar diglucuronide in galblaas

• Ileum: via bacteriële hydrolasen→ uro- of sterco- bilinogenen in faeces >> urine*

• *na entero hepatische recirculatie




4