Samenvatting metabolisme H1

Metabolisme

Les 1

HOOFDSTUK 1: GLYCOLYSE EN GLUCONEOGENESE

1. inleiding

1.1 definities glycolyse en gluconeogense

 De glycolyse
 Is de sequentie van biochemische reacties dat één molecule glucose metaboliseert
naar twee moleculen pyruvaat samen met de productie van twee moleculen ATP
 De energie-producerende PW, katabole PW

 De gluconeogenese
 Is het proces waarbij glucose wordt gesynthetiseerd startend van een
noncarbohydraat precursor zoals pyruvaat of lactaat
 De anabole PW

1.2 korte geschiedenis van de glycolyse

 1897
 Hans en Eduard Buchner ontdekten dat cel vrije gistextracten in staat waren om
sucrose om te zetten naar alcohol
 Fermentatie kan plaatsvinden buiten de cel, er is dus geen levende cel voor nodig is

 1940
 Gustaf Embden , Otto Meyerhof , Carl Neuberg , JacobParnas , Otto Wartburg, Carl
en Gerti Cori
 Beschrijving van biochemische reacties van de volledige glycolytische pathway
 Ook wel de Embden Meyerhof pathway genoemd

1.3 glucose als brandstof molecule

 Eerste stap in het glucose metabolisme:
 In onze voeding zit glucose onder de vorm van zetmeel (plantaardig, bv in pasta) en
glycogeen (zit in vlees), dit zijn polysachariden van glucose  deze worden in het
spijsverteringstelsel afgebroken tot monosachariden zoals glucose

 Disachariden zoals sucrose (glucose + fructose) en lactose (glucose + galactose) 
worden afgebroken in het spijsverteringstelsel naar monosachariden vorm

 De monosachariden vorm wordt in onze darm opgenomen en komen zo in de BB
terecht om naar specifieke weefsels getransporteerd te worden

 Glucose is een belangrijke brandstofmolecule:
 De hersenen zijn zeer sterk afhankelijk van glucose (enkel bij uithongering kan het
ketonbodies gebruiken als brandstof molecule)
 De RBC zijn volledig afhankelijk van glucose



1

,  Glucose is een evolutionaire oude brandstofmolecule
 Ze vermoeden dit omdat glucose ook gevormd kan worden in prebiotische
omstandigheden (=geen organisme voor nodig zoals een bacterie) uit formaldehyde
= de formose reactie

 Structuur van glucose:
 Glucose komt vooral voor als ringstructuur (en dus niet de open structuur) en heeft
dus geen vrije aldehyde groep (dus niet reageren met eiwitten die in de buurt liggen
daarom ook ideaal als brandstofmolecule)

Aldehyde-groep 
eiwitten glycolysering
 negatief activiteit op
de eiwitten


 De glycolyse zorgt voor de energie productie zonder dat er zuurstof voor nodig is
 Glycolyse is een manier voor in organisme die in anaerobe omstandigheden leven
om energie te produceren
 De glycolyse is evolutionair oud  toen er nog geen voldoende zuurstof was op de
aarde kon men al energie produceren



1.4 fermentatie vs complete oxidatie

 Fermentatie
 Geen zuurstof aanwezig
 Enkel door micro-organismen  Pyruvaat wordt omgezet naar ethanol
 Bij mensen  pyruvaat wordt omgezet naar lactaat (bv tijdens het sporten in de
spieren waarbij er onvoldoende zuurstof in de spieren is glycolyse in gang gezet 
lactaat vormen)
 Er zijn ook nog andere producten die gevormd kunnen worden (zie tabel)

 Complete oxidatie Energieopbrengst
 Wel zuurstof aanwezig
 Pyruvaat wordt volledig geoxideerd naar CO2 en H2O Complete oxidatie is
veel efficiënter, levert
meer energie op dan
fermentatie




2




2

, Sommige bacteriën zijn obligaat
anaeroob (= ze kunnen enkel
leven in omstandigheden waar
geen zuurstof aanwezig is)  ze
doen beroep op fermentatie voor
energie

Gistcellen zijn facultatief
anaeroob  bij geen zuurstof
doen ze aan fermentatie


1.5 lot van glucose in verschillende weefsels

 In verschillende weefsels worden er verschillende soorten enzymen tot expressie gebracht.
In sommige organen kunnen we meer doen met glucose dan in andere organen

 De RBC

 glucose is de enigste brandstofmolecule doordat ze geen mitochondriën hebben

 de PW
 glucose komt de cel binnen
 glucose wordt omgezet naar glucose-6-fosfaat
 glucose-6-fosfaat kan dan 2 wegen op:
 Pentose fosfaat PW waarbij pentose fosfaten gevormd worden zoals
riboses (voor RNA/DNA synthese)
 Verder gaan in de glycolyse waarbij lactaat gevormd (kan niet verder
geoxideerd worden want er zijn geen mitochondriën aanwezig)
 Lactaat word uit de cel getransporteerd voor verdere
metabolisering in een ander orgaan




3

,  De hersenen

 Glucose is de enigste brandstofmolecule (maar ze hebben WEL mitochondriën)

 de PW
 glucose komt de cel binnen
 glucose wordt omgezet naar glucose-6-fosfaat
 glucose-6-fosfaat kan dan 2 wegen op:
 Pentose fosfaat PW waarbij pentose fosfaten gevormd worden zoals
riboses (voor RNA/DNA synthese)
 Verder gaan in de glycolyse waarbij 2 pyruvaat moleculen worden
gevormd (ze worden niet omgezet naar lactaat)
 pyruvaat wordt omgezet naar acteyl co-enzym A
 (wel volledige oxidatie door wel mitochondriën aanwezig)
 Acetylcoenzym A komt in de citroenzuurcyclus terecht en
wordt volledig geoxideerd naar CO2
 (er wordt veel meer ATP gemaakt)




4