BIOCHEMIE: METABOLISME
HOOFDSTUK 1 DEFINITIE VAN METABOLISME
Metabolisme/stofwisseling = samenspel van chemische reacties in levend organisme
ð Doel: organisme gezond houden (alle chemische reacties die levend wezen nodig heeft om zichzelf in
stand houden, te groeien, zich te verdedigen en nakomelingen voort te brengen)
- Katabolisme: energie-wervende processen, afbraak
- Anabolisme: energie-vragende processen, opbouw
ð Metabole paden: wegen als aaneenschakeling van chemische reacties van begin naar eindpunt
ð Groot deel gekend genoom (4000 genen) -> enzymen en regulatoren + genen transcriptie en translatie
Betrokken biomoleculen
- Koolhydraten (suikers): energie en structuur bieden
* Simpele koolhydraten -> monosacchariden (glucose, fructose en galactose) en disacchariden
(maltose, lactose en sucrose)
* Complexe koolhydraten -> polysacchariden (starches, fibers en glycogeen)
- Lipiden (vetten): energie en biologische membraan voorzien
- Proteïnen (eiwitten): functionele biomoleculen, bestaan uit AZ-polymeren (werkers in cel)
- Nucleïnezuren en nucleotiden: informatiedragende moleculen
Doelstellingen metabolisme
ð Aanmaak energie voor uitvoeren levensfuncties (energie uit voedingsstoffen vrijmaken)
ð Vergaren nuttige bouwstenen (eigen aanmaak of voeding) -> vervangen uitgeputte moleculen door
nieuwe of nieuwe moleculen creëren voor groei
ð Opslaan verworven energie (overschot) voor verbruik in tijden van schaarste
ATP (= adenosinetrifosfaat) gebruiken voor…
ð Basaal metabolisme: onderhoud levensfuncties (4 vitale organen: hart, hersenen, lever en nieren)
- Energie gespendeerd door mechanische arbeid, ionenpompen en chemische synthese in de lever
ð Energie voor spijsverteringsapparaat (voedsel verteren, opnemen en verwerken)
ð Energie om skeletspieren aan te drijven (bij sport of arbeid)
! Mitochondriën = verbrandingsoven van de cel
Verbrandingsproces (grafiek pagina 3)
ð Cel: verbrandingsproces opdelen in groot aantal kleinere stappen, overeenkomstig met
energiesprongetjes in exergonische verbrandingsreactie (gekatalyseerd door enzymen)
- Voordelen: lagere activeringsenergie (lagere temperatuur + enzymen) + opslaan vrijgekomen
energie via energiedragers die zorgen voor synthese van ATP (NADH en FADH2)
ð Kachel: 1 grote energiesprong
ð Vrijstellen energie bij verbranden koolstofverbindingen: hoe meer gereduceerd voor verbranding, hoe
meer energie bij de verbranding tot CO2 zal vrijkomen
Metabole paden
- Wijze omschrijven hoe beginproduct via enzymatisch reacties wordt omgevormd tot eindproduct
- Bewerkingen vormen een logisch verband en volgen vastliggende structuur
1
,Metabole flux
= hoeveelheid moleculen van bepaalde metaboliet die per tijdseenheid eb per celhoeveelheid langs
bepaald punt van metabole pad passeren
ð Beïnvloed door
- Beschikbaarheid en mate van activiteit van enzymen (geen enzym of niet actief -> geen reactie)
- Concentratieverschillen tussen substraat en reactieproduct
- Diffusie-afstanden en toegankelijkheid van enzym tot substraat
! Fluxbepalende stappen (onomkeerbare reacties) -> vaak in het begin van metabole traject
ð Vermijden van ‘moleculaire files’, instroombeperking ophouden
ð Fluxgenererende enzymen -> fysiologisch gereguleerd (voeding, temperatuur, hormonaal)
ð Metabole fluxen selectief regelen door onafhankelijke regeling van sleutelenzymes
ð Fungeren als kritische schakelpunten, fluxcontrole afgesteld op behoefte van cel/organisme
Controle op metabole flux
ð Genexpressie van fluxcontrolerende enzymen (vb. pyruvaat kinase: stimuleren bij stijgen bloedglucose)
ð Modificatie van enzymen op eiwitniveau: op niveau van vorm (allosterie) of door aanhechting/
onthechting van functionele groepen (vb. Fosforylatie)
ð Toegankelijkheid enzymen voor substraat (vb. Glucokinase verdwijnt uit cytosol bij vasten)
Feedbackcontrole metabole weg
ð Aanbod A is wisselend en meer dan voldoende, behoefte G is constant en kritisch voor cel
- Acuut: G is allosterische remmer van enzym 1, G veroorzaakt fosforylatie (inactivatie) van enzym 1
- Chronisch: G onderdrukt genexpressie van enzym 1 (geen enzym meer vertalen)
6 klassen van enzymen
ð Oxidoreductasen
- Dehydrogenasen = enzym dat substraat oxideert door parallelle reductiereactie waarbij hydride
getransfereerd wordt naar elektronenacceptor (NAD+, NADP+ of flavine coenzymen)
- Oxygenasen = enzym dat substraat oxideert door transfer van zuurstof (moleculair O2)
ð Transferasen: transfer van functionele groep (-Me, -P) van ene naar ander molecuul (A-X + B -> A + B-X)
ð Hydrolasen: katalyseren hydrolyse van chemische binding (A-B + H2O -> A-OH + B-H)
- Verder onderverdeeld in peptidasen/proteasen, lipasen, saccharidasen, nucleotidasen
ð Lyasen = enzymen die chemische binding breken op andere manier dan via hydrolyse of oxidatie
(vormen nieuwe dubbele binding of nieuwe ringstructuur)
- Aldolase = enzym dat aldol vormt of klieft
- Decarboxylasen en synthasen
ð Isomerasen
- Racemasen: katalyseren stereochemische inversie van configuratie rond asymmetrisch C-atoom in
substraat dat slechts 1 symmetriecenter heeft (L -> D aminozuur)
- Epimerasen: katalyseren stereochemische inversie van configuratie rond asymmetrisch C-atoom in
substraat dat meerdere centra ven symmetrie heeft
- Mutasen: katalyseren shift functionele groep van ene naar andere positie binnen zelfde molecuul
ð Ligasen: katalyseren ‘aan elkaar lijmen’ van 2 moleculen door vorming nieuwe chemische binding
Katabole wegen
ð Einddoel: cellen voorzien van voldoende chemische energie (ATP)
ð Brandstoffen = koolhydraten en lipiden (lipiden per C-atoom meer nuttige energie opleveren)
2
,Stap 1: vertering van macromoleculen tot oorspronkelijke bouwstenen (via hydrolyse)
- Extracellulair (in holte van spijsverteringssysteem)
! Uitzondering: glycogenolyse plaatsvinden in cytosol (intracellulair)
- Enzymen: hydrolasen (vb. Amylase -> afbreken zetmeel)
Stap 2: omzetting van door vertering gekregen bouwstenen tot acetyl-Co-enzym A
- Geringe ATP-productie, wel al partiële oxidatie
- Glucose-afbraak via glycolyse tot pyruvaat -> 1 stapsreactie tot acetyl-CoA
- Aminozuren via transaminasen omgezet in alfa-ketozuren (verder omzetten tot acetyl-CoA)
- Vetzuren omzetten in acetyl-CoA via beta-oxidatie
Stap 3: acetyl-coA oxideren tot CO2 in Krebs-cyclus
- Weinig rechtstreeks ATP-productie, wel levering energierijke elektronen (NADH, FADH2)
Stap 4: reducerend vermogen gebruiken voor ATP-productie via oxidatieve fosforylering
- Exclusief katabool (andere fasen opnieuw inzetten voor anabole doeleinden)
Anabole wegen
ð Biochemische processen die biosynthese nieuwe moleculen ondersteunen (vanuit kleine bouwstenen)
ð Gluconeogenese en glycogeensynthese, vetzuursynthese, cholesterolsynthese, aminozuursynthese,
synthese van nucleotiden
ð Benodigdheden: bouwstenen, energie (ATP) en reducerend vermogen (toeleveren via NADPH tijdens
oxidatieve fose van pentosefosfaatweg)
- Sommige bouwstenen niet van glucose of andere lichaamseigen gemaakte moleculen
- Essentiële voedingsstoffen (aminozuren en essentiële vetzuren) -> opnemen via voeding
! Amphibole reacties -> betrokken bij katabole en anabole paden (vb. Krebscyclus)
Regulatiemechanismen
ð Regeling hoevelheid enzymmoleculen per cel en enzymatische activiteit (via genexpressie en afbraak)
ð Regeling toegankelijkheid van enzym tot metabole route -> via tijdelijk ‘verstoppen’ enzym of via
verschillende compartimentalisatie
- Mitochondriën: gespecialiseerd in aërobe verbrandring van koolhydraten, lipiden en aminozuren
(krebs-cyclus, beta-oxidatie) + ATP-productie (oxidatieve fosforylering)
- GER: ketenverlengingen (elongaties) na vetzuursynthese
- Cytosolische glycogeengranules: glycogeen metabolisme
- Cytosolische ribosomen: eiwitsynthese
- Celnucleus: DNA- en RNA-synthese
- Cytosol: glycolyse en merendeel van gluconeogenese
Aangeboren metabole ziekten
- Genetisch defect (mutatie) aan enzymcoderend gen of enzymregulator (inborn errors)
- Zeldzame aandoening, tot uiting komen bij (pasgeboren) kinderen
ð Functioneel tekort door mutatie -> flux wijzigen thv bepaald punt of regeling flux wijzigen -> substraten
stroomopwaarts van defect opstapelen -> tekort metabolieten stroomafwaarts defect -> slechte
functionering of afsterven weefsels of organen
ð 2 voorbeelden: galactosemie (geen afbraak galactose) en metabolic syndrome (syndrome X)
! Kunnen selectief voordeel bieden (bescherming tegen malaria)
3
, HOOFDSTUK 2 DE GLYCOLYSE
= metabole weg voor verbranding van suikers (in cytoplasma)
ð Omzetting van glucose (hexose) in 2x carbonzuur pyruvaat (triose: carbonylgroep met hydroxylgroep)
- Pyruvaat verder omzetten naar acetyl-coa via de oxidatieve carboxylatie
ð Sleutelconcept: grootste deel energie genereren via productie van NADH-moleculen
ð Na glycolyse: Krebscyclus, oxidatie tot CO2, reductie cofactoren + oxidatie gereduceerde cofactoren in
elektronentransportketen
ð Glucose in bloedbaan na vertering -> via glycolyse verwerking door alle gediferentieerde cellen van
multicellulaire organismen -> aanwezigheid van alle enzymen metabole pad in cytosol cellen
- Hersencellen, rode bloedcellen, bloedplaatjes en retina oog -> glycolyse enige pathway voor ATP
- Controle op glucosegehalte in bloedbaan (lever en spier: glycogenolyse, lever: gluconeogenese)
ð Aërobe glycolyse: met zuurstof
- Pyruvaat opgenomen door mitochondria en verder geoxideerd tot CO2
- 15x meer ATP per molecuul glucose (30 ATP ipv 2ATP moleculen bij anaërobe glycolyse)
ð Anaërobe glycolyse: zonder zuurstof en zonder tussenkomst van mitochondria
- Gevormde pyruvaat reduceren tot lactaat (melkzuur)
- ATP leveren via fosforylatie op stubstraatniveau
Onderscheid maken tussen…
ð Fosfaatverbindingen met hogere energie-inhoud dan g-fosfaat van ATP
- Energie benutten om ATP rechtstreeks te maken uit ADP en Pi (fosforylering op substraatniveau)
ð Fosfaatverbindingen met lagere energie-inhoud dan g-fosfaat van ATP
- Laatste fosfaatverbinding maken met behulp van ATP in kinase-reactie
Gistcellen: glycolyse leiden tot alcoholische fermentatie (pyruvaat omzetten in ethanol)
Netto reactie glycolyse: glucose + 2ADP + 2NAD+ + 2Pi -> 2 pyruvaat + 2ATP + 2NADH + 2H+ + 2H2O
ð 10 enzymatische reacties
- Onderverdelen in hexose (1 ATP opnemen) en triose stadium (ATP produceren)
- Investeringsfase (stap 1-3), splitsingsfase (stap 4-5) en winstfase (stap 6-10)
Investeringsfase: investering van 2ATP per glucose-molecuul
Stap 1
ð Omzetting van a-D-glucose naar a-D-glucose-6-fosfaat
- Enzym: hexokinase (alle cellen) of glucokinase (lever)
- g-fosforylgroep transfereren van ATP naar O-atoom op C6 van glucose
- Irreversibele stap
ð Glucokinase: KM 100x groter dan KM van hexokinase
- Enkel actief bij heel hoge glucoseconcentraties (bij overschot aan glucose)
- Glucose fosforyleren -> substraat genereren voor glycolyse (bij lage concentratie) of glycogeen-
syntheseweg bevorderen (bij hoge concentratie)
ð Hexokinaxe: sleutelenzym dat allosterisch geïnhibeerd wordt door glucose-6-fosfaat
Stap 2
ð Omzetting van a-D-glucose-6-fosfaat (aldose) naar a-D-fructose-6-fosfaat (ketose)
- Enzym: glucose-6-fosfaat isomerase/fosfoglucose isomerase (PGI)
- Isomerisatie
4
HOOFDSTUK 1 DEFINITIE VAN METABOLISME
Metabolisme/stofwisseling = samenspel van chemische reacties in levend organisme
ð Doel: organisme gezond houden (alle chemische reacties die levend wezen nodig heeft om zichzelf in
stand houden, te groeien, zich te verdedigen en nakomelingen voort te brengen)
- Katabolisme: energie-wervende processen, afbraak
- Anabolisme: energie-vragende processen, opbouw
ð Metabole paden: wegen als aaneenschakeling van chemische reacties van begin naar eindpunt
ð Groot deel gekend genoom (4000 genen) -> enzymen en regulatoren + genen transcriptie en translatie
Betrokken biomoleculen
- Koolhydraten (suikers): energie en structuur bieden
* Simpele koolhydraten -> monosacchariden (glucose, fructose en galactose) en disacchariden
(maltose, lactose en sucrose)
* Complexe koolhydraten -> polysacchariden (starches, fibers en glycogeen)
- Lipiden (vetten): energie en biologische membraan voorzien
- Proteïnen (eiwitten): functionele biomoleculen, bestaan uit AZ-polymeren (werkers in cel)
- Nucleïnezuren en nucleotiden: informatiedragende moleculen
Doelstellingen metabolisme
ð Aanmaak energie voor uitvoeren levensfuncties (energie uit voedingsstoffen vrijmaken)
ð Vergaren nuttige bouwstenen (eigen aanmaak of voeding) -> vervangen uitgeputte moleculen door
nieuwe of nieuwe moleculen creëren voor groei
ð Opslaan verworven energie (overschot) voor verbruik in tijden van schaarste
ATP (= adenosinetrifosfaat) gebruiken voor…
ð Basaal metabolisme: onderhoud levensfuncties (4 vitale organen: hart, hersenen, lever en nieren)
- Energie gespendeerd door mechanische arbeid, ionenpompen en chemische synthese in de lever
ð Energie voor spijsverteringsapparaat (voedsel verteren, opnemen en verwerken)
ð Energie om skeletspieren aan te drijven (bij sport of arbeid)
! Mitochondriën = verbrandingsoven van de cel
Verbrandingsproces (grafiek pagina 3)
ð Cel: verbrandingsproces opdelen in groot aantal kleinere stappen, overeenkomstig met
energiesprongetjes in exergonische verbrandingsreactie (gekatalyseerd door enzymen)
- Voordelen: lagere activeringsenergie (lagere temperatuur + enzymen) + opslaan vrijgekomen
energie via energiedragers die zorgen voor synthese van ATP (NADH en FADH2)
ð Kachel: 1 grote energiesprong
ð Vrijstellen energie bij verbranden koolstofverbindingen: hoe meer gereduceerd voor verbranding, hoe
meer energie bij de verbranding tot CO2 zal vrijkomen
Metabole paden
- Wijze omschrijven hoe beginproduct via enzymatisch reacties wordt omgevormd tot eindproduct
- Bewerkingen vormen een logisch verband en volgen vastliggende structuur
1
,Metabole flux
= hoeveelheid moleculen van bepaalde metaboliet die per tijdseenheid eb per celhoeveelheid langs
bepaald punt van metabole pad passeren
ð Beïnvloed door
- Beschikbaarheid en mate van activiteit van enzymen (geen enzym of niet actief -> geen reactie)
- Concentratieverschillen tussen substraat en reactieproduct
- Diffusie-afstanden en toegankelijkheid van enzym tot substraat
! Fluxbepalende stappen (onomkeerbare reacties) -> vaak in het begin van metabole traject
ð Vermijden van ‘moleculaire files’, instroombeperking ophouden
ð Fluxgenererende enzymen -> fysiologisch gereguleerd (voeding, temperatuur, hormonaal)
ð Metabole fluxen selectief regelen door onafhankelijke regeling van sleutelenzymes
ð Fungeren als kritische schakelpunten, fluxcontrole afgesteld op behoefte van cel/organisme
Controle op metabole flux
ð Genexpressie van fluxcontrolerende enzymen (vb. pyruvaat kinase: stimuleren bij stijgen bloedglucose)
ð Modificatie van enzymen op eiwitniveau: op niveau van vorm (allosterie) of door aanhechting/
onthechting van functionele groepen (vb. Fosforylatie)
ð Toegankelijkheid enzymen voor substraat (vb. Glucokinase verdwijnt uit cytosol bij vasten)
Feedbackcontrole metabole weg
ð Aanbod A is wisselend en meer dan voldoende, behoefte G is constant en kritisch voor cel
- Acuut: G is allosterische remmer van enzym 1, G veroorzaakt fosforylatie (inactivatie) van enzym 1
- Chronisch: G onderdrukt genexpressie van enzym 1 (geen enzym meer vertalen)
6 klassen van enzymen
ð Oxidoreductasen
- Dehydrogenasen = enzym dat substraat oxideert door parallelle reductiereactie waarbij hydride
getransfereerd wordt naar elektronenacceptor (NAD+, NADP+ of flavine coenzymen)
- Oxygenasen = enzym dat substraat oxideert door transfer van zuurstof (moleculair O2)
ð Transferasen: transfer van functionele groep (-Me, -P) van ene naar ander molecuul (A-X + B -> A + B-X)
ð Hydrolasen: katalyseren hydrolyse van chemische binding (A-B + H2O -> A-OH + B-H)
- Verder onderverdeeld in peptidasen/proteasen, lipasen, saccharidasen, nucleotidasen
ð Lyasen = enzymen die chemische binding breken op andere manier dan via hydrolyse of oxidatie
(vormen nieuwe dubbele binding of nieuwe ringstructuur)
- Aldolase = enzym dat aldol vormt of klieft
- Decarboxylasen en synthasen
ð Isomerasen
- Racemasen: katalyseren stereochemische inversie van configuratie rond asymmetrisch C-atoom in
substraat dat slechts 1 symmetriecenter heeft (L -> D aminozuur)
- Epimerasen: katalyseren stereochemische inversie van configuratie rond asymmetrisch C-atoom in
substraat dat meerdere centra ven symmetrie heeft
- Mutasen: katalyseren shift functionele groep van ene naar andere positie binnen zelfde molecuul
ð Ligasen: katalyseren ‘aan elkaar lijmen’ van 2 moleculen door vorming nieuwe chemische binding
Katabole wegen
ð Einddoel: cellen voorzien van voldoende chemische energie (ATP)
ð Brandstoffen = koolhydraten en lipiden (lipiden per C-atoom meer nuttige energie opleveren)
2
,Stap 1: vertering van macromoleculen tot oorspronkelijke bouwstenen (via hydrolyse)
- Extracellulair (in holte van spijsverteringssysteem)
! Uitzondering: glycogenolyse plaatsvinden in cytosol (intracellulair)
- Enzymen: hydrolasen (vb. Amylase -> afbreken zetmeel)
Stap 2: omzetting van door vertering gekregen bouwstenen tot acetyl-Co-enzym A
- Geringe ATP-productie, wel al partiële oxidatie
- Glucose-afbraak via glycolyse tot pyruvaat -> 1 stapsreactie tot acetyl-CoA
- Aminozuren via transaminasen omgezet in alfa-ketozuren (verder omzetten tot acetyl-CoA)
- Vetzuren omzetten in acetyl-CoA via beta-oxidatie
Stap 3: acetyl-coA oxideren tot CO2 in Krebs-cyclus
- Weinig rechtstreeks ATP-productie, wel levering energierijke elektronen (NADH, FADH2)
Stap 4: reducerend vermogen gebruiken voor ATP-productie via oxidatieve fosforylering
- Exclusief katabool (andere fasen opnieuw inzetten voor anabole doeleinden)
Anabole wegen
ð Biochemische processen die biosynthese nieuwe moleculen ondersteunen (vanuit kleine bouwstenen)
ð Gluconeogenese en glycogeensynthese, vetzuursynthese, cholesterolsynthese, aminozuursynthese,
synthese van nucleotiden
ð Benodigdheden: bouwstenen, energie (ATP) en reducerend vermogen (toeleveren via NADPH tijdens
oxidatieve fose van pentosefosfaatweg)
- Sommige bouwstenen niet van glucose of andere lichaamseigen gemaakte moleculen
- Essentiële voedingsstoffen (aminozuren en essentiële vetzuren) -> opnemen via voeding
! Amphibole reacties -> betrokken bij katabole en anabole paden (vb. Krebscyclus)
Regulatiemechanismen
ð Regeling hoevelheid enzymmoleculen per cel en enzymatische activiteit (via genexpressie en afbraak)
ð Regeling toegankelijkheid van enzym tot metabole route -> via tijdelijk ‘verstoppen’ enzym of via
verschillende compartimentalisatie
- Mitochondriën: gespecialiseerd in aërobe verbrandring van koolhydraten, lipiden en aminozuren
(krebs-cyclus, beta-oxidatie) + ATP-productie (oxidatieve fosforylering)
- GER: ketenverlengingen (elongaties) na vetzuursynthese
- Cytosolische glycogeengranules: glycogeen metabolisme
- Cytosolische ribosomen: eiwitsynthese
- Celnucleus: DNA- en RNA-synthese
- Cytosol: glycolyse en merendeel van gluconeogenese
Aangeboren metabole ziekten
- Genetisch defect (mutatie) aan enzymcoderend gen of enzymregulator (inborn errors)
- Zeldzame aandoening, tot uiting komen bij (pasgeboren) kinderen
ð Functioneel tekort door mutatie -> flux wijzigen thv bepaald punt of regeling flux wijzigen -> substraten
stroomopwaarts van defect opstapelen -> tekort metabolieten stroomafwaarts defect -> slechte
functionering of afsterven weefsels of organen
ð 2 voorbeelden: galactosemie (geen afbraak galactose) en metabolic syndrome (syndrome X)
! Kunnen selectief voordeel bieden (bescherming tegen malaria)
3
, HOOFDSTUK 2 DE GLYCOLYSE
= metabole weg voor verbranding van suikers (in cytoplasma)
ð Omzetting van glucose (hexose) in 2x carbonzuur pyruvaat (triose: carbonylgroep met hydroxylgroep)
- Pyruvaat verder omzetten naar acetyl-coa via de oxidatieve carboxylatie
ð Sleutelconcept: grootste deel energie genereren via productie van NADH-moleculen
ð Na glycolyse: Krebscyclus, oxidatie tot CO2, reductie cofactoren + oxidatie gereduceerde cofactoren in
elektronentransportketen
ð Glucose in bloedbaan na vertering -> via glycolyse verwerking door alle gediferentieerde cellen van
multicellulaire organismen -> aanwezigheid van alle enzymen metabole pad in cytosol cellen
- Hersencellen, rode bloedcellen, bloedplaatjes en retina oog -> glycolyse enige pathway voor ATP
- Controle op glucosegehalte in bloedbaan (lever en spier: glycogenolyse, lever: gluconeogenese)
ð Aërobe glycolyse: met zuurstof
- Pyruvaat opgenomen door mitochondria en verder geoxideerd tot CO2
- 15x meer ATP per molecuul glucose (30 ATP ipv 2ATP moleculen bij anaërobe glycolyse)
ð Anaërobe glycolyse: zonder zuurstof en zonder tussenkomst van mitochondria
- Gevormde pyruvaat reduceren tot lactaat (melkzuur)
- ATP leveren via fosforylatie op stubstraatniveau
Onderscheid maken tussen…
ð Fosfaatverbindingen met hogere energie-inhoud dan g-fosfaat van ATP
- Energie benutten om ATP rechtstreeks te maken uit ADP en Pi (fosforylering op substraatniveau)
ð Fosfaatverbindingen met lagere energie-inhoud dan g-fosfaat van ATP
- Laatste fosfaatverbinding maken met behulp van ATP in kinase-reactie
Gistcellen: glycolyse leiden tot alcoholische fermentatie (pyruvaat omzetten in ethanol)
Netto reactie glycolyse: glucose + 2ADP + 2NAD+ + 2Pi -> 2 pyruvaat + 2ATP + 2NADH + 2H+ + 2H2O
ð 10 enzymatische reacties
- Onderverdelen in hexose (1 ATP opnemen) en triose stadium (ATP produceren)
- Investeringsfase (stap 1-3), splitsingsfase (stap 4-5) en winstfase (stap 6-10)
Investeringsfase: investering van 2ATP per glucose-molecuul
Stap 1
ð Omzetting van a-D-glucose naar a-D-glucose-6-fosfaat
- Enzym: hexokinase (alle cellen) of glucokinase (lever)
- g-fosforylgroep transfereren van ATP naar O-atoom op C6 van glucose
- Irreversibele stap
ð Glucokinase: KM 100x groter dan KM van hexokinase
- Enkel actief bij heel hoge glucoseconcentraties (bij overschot aan glucose)
- Glucose fosforyleren -> substraat genereren voor glycolyse (bij lage concentratie) of glycogeen-
syntheseweg bevorderen (bij hoge concentratie)
ð Hexokinaxe: sleutelenzym dat allosterisch geïnhibeerd wordt door glucose-6-fosfaat
Stap 2
ð Omzetting van a-D-glucose-6-fosfaat (aldose) naar a-D-fructose-6-fosfaat (ketose)
- Enzym: glucose-6-fosfaat isomerase/fosfoglucose isomerase (PGI)
- Isomerisatie
4
