Werkgroep module 2
2.1 Pancreas en glucosehuishouding
ATP: de universele energiebron van de cel
- De universele energie bron voor metabole lichaamsprocessen in ATP
- ATP is een energie pakketje en wordt gevormd uit ADP + Pi (fosfaat) en energie
- ATP is de batterij, ADP + Pi is de oplaadbare batterij
- ATP wordt gevormd via de glycolyse, krebscylus en oxidatieve fosforylering door
verbanden van brandstoffen.
- Koolhydraten, vetten maar ook eiwitten
- De vrijkomende energie wordt gebruikt om ATP <- Kan veel
energie in opgeslagen
te maken worden
Er zijn 4 manieren om ATP te produceren:
1. Afbraak fosfocreatine (spieren)
2. Anaërobe glycolyse
3. Aërobe glycolyse
4. Krebs/citroenzuurcyclus + oxidatieve
fosforylering
De mitochondriën zijn de energiecentrales van de cel. Op dat die
membranen zitten enzymsystemen die heel belangrijk zijn voor de
productie van ATP. Het cytosol is de vloeistof in de cel. Hierin vindt
glycolyse plaats. Bij glycolyse wordt glucose afgebroken in een aantal
stappen tot 2 moleculen pyrodruivenzuur. Daar komt netto 2 moleculen
ATP bij vrij en 2 moleculen NADH. Het pyrodruivenzuur gaat door de
membranen naar de matrix van het mitochondriën.
De pyrodruivenzuur wordt in de matrix omgezet in Acetyl CoA (co = co
enzym). Bij die omzetting komt 2 maal CO2 vrij en ook weer 2 NADH moleculen. De Acetyl
CoA kan de krebscylus in (ook bekend als de citroenzuurcyclus). Het reageert met een ander
molecuul en daarna heb je verschillende stappen waardoor er 4 CO2, 2 ATP, 6 moleculen
NADH en 2 moleculen FADH2 ontstaat.
Alle moleculen NADH en FADH2 die gaan naar het binnen membraam van de
mitochondriën. In die binnen membraam zitten een aantal enzymsystemen. Ook wel de
elektronentransportketen genoemd. Daar vindt de oxidatieve fosforylering plaats. Hier
ontslaat een elektronenstroom van de een naar de ander en op het eind worden de elektronen
samen met waterstof, bindt het met zuurstof. Zuurstof is de uiteindelijke acceptor van de
elektronen en de waterstof. En daardoor ontstaat er dus water. Van de NADH en Fadh2, de
H+jes worden overgedragen op dat die transportsysteem. De energie die daarbij vrij komt
wordt gebruikt om de H+jes tussen de membranen te pompen. Er ontstaat een gradiënt van
H+jes (prontongradiënt). Dat loopt weer terug naar de matrix van de mitrochondiën via een
kanaaltje. Dit kanaaltje is gekoppeld aan een ATP syntase. Dat is een enzym wat ATP kan
maken. Door deelt kanaaltje wordt energie gemaakt als een soort stuwing en dat wordt
opgeslagen is ATP.
Uit glygolyse: 2 ATP
Uit krebscyclus: 2 ATP
Uit oxidatieve fosforylering: 34 ATP
Bij Aeroob: 34-38 ATP
Bij Anaëroob: 2 ATP
,Brandstoffen (energie) die je niet gebruikt slaat je lichaam op. Dit is mogelijk omdat
verschillende bronnen voor energie in elkaar omgezet kunnen worden.
- Glucose kan worden omgezet in vet en andersom.
- Eiwitten kunnen worden omgezet in glucose en vet en andersom.
Afbraak fosfocreatine
In de spiercellen, vooral in snel contracterende spiervezels.
- Fosfocreatine (PCr) is een hoog energetisch molecuul dat fungeert als een directe bron
voor snelle ATP productie
Bij fysieke inspanning:
- Het enzym creatinekinase katalyseert de overdracht van een fosfaatgroep van
fosfocreatine naar ADP, waardoor ATP wordt gevormd.
Fosfocreatine biedt een onmiddellijke bron van energie, sneller dan glycolyse of oxidatieve
fosforylering.
- Een fosfocreatine molecuul levert een ATP op.
De voorraad fosfocreatine in spiercellen is beperkt en kan slechts 10 - 15 seconden energie
leveren, ideaal voor korte, explosieve activiteiten zoals sprinten of gewichtheffen.
Aërobe (met zuurstof)
Belangrijkste kenmerken:
o Volledige afbraak van glucose
o Efficiënt: Hoge ATP opbrengst
o Gebeurt in de mitochondriën
Anaëroob (zonder zuurstof)
o Melkzuurgisting (lactaatvorming):
Pyrodruivenzuur wordt omgezet in
lactaat om NAD+ te regeneren, zodat
glycolyse kan doorgaan.
Gebeurt in spieren tijdens korte,
intense inspanning
o Alcoholgisting (bij sommige micro-
organismen, zoals gisten):
Pyrodruivenzuur wordt omgezet in
ethanol en CO2, wat NAD+
regenereert.
Anatomie van de pancreas:
- Kop, lichaam en staart
- In het midden ligt de ductus pancreaticus, die is verbonden met de darmen
via de papil van Vater.
Functie van de pancreas
Exocriene functie -> pancreas sap (vertering)
- Klierblaasjes (acini): deze cellen liggen in een rondje, ze scheiden de
producten uit in buisjes. De buisjes komen vervolgens uit op de ductus
pancreaticus.
,In de acini wordt 1 liter vertering sap per dag gemaakt:
o Amylase: verteren suiker en zetmeel (koolhydraten)
o Lipase: verteren vetten
o Trypsine, chymotrypsine en caboxpeptidase: verteren eiwitten
Het vertering sap is basisch, dit helpt met het neutraliseren van het maagsap ->
komt door het stofje HCO3-. De uitscheiding van enzymen wordt aangestuurd
door secretine. Dat wordt door de darm afgegeven als er maaginhoud in de
dunne darm komt. De pancreas maakt deze enzymen in inactieve vorm (pro-
enzymen). Ze worden pas geactiveerd als ze in de darm zijn terechtgekomen.
Endocriene functie -> hormonen (bloedsuikerspiegel)
- Eilandjes van Langerhans: deze cellen geven hun producten direct af aan
het bloed.
In de eilandjes van Langerhans worden 3 belangrijke hormonen gemaakt:
1. Insuline
2. Glucagon
3. Somatostatine Genese = ontstaan
lysis = oplossen,
Belangrijke begrippen: uiteenvallen
Glucose = bloedsuiker Neo = nieuw
Glycogeen = in lever en spier opgeslagen vorm van Hypo = laag
glucose Hyper = hoog
Glycogenese = vorming van glycogeen uit glucose
Glycogenolyse = omzetting glycogeen naar glucose
Glycolyse = proces van glucose naar pyrodruivenzuur
Gluconeogenese = nieuwvorming van glucose uit andere brandstoffen dan
koolhydraten
Hypoglycaemie = lage bloedsuiker
Hyperglycaemie = hoge bloedsuiker
De glucosehuishouding
Insuline -> effect op lever-spier en vetcellen
o Geproduceerd door bètacellen in de eilandjes van Langerhans
o Gestimuleerd door hoge bloedsuikerwaarden
+ stimuleert opname van glucose in de cellen
+ stimuleert glycogenese
+ stimuleert de lipogenese, dus remt lipolyse
+ stimuleert de eiwitsynthese
Glucagon -> effect op lever- en vetcellen
o Geproduceerd door alfa cellen in de eilandjes van Langerhans
o Gestimuleerd door lage bloedsuikerwaarden
+ stimuleert de glycogenolyse
+ stimuleert de gluconeogenese
+ stimuleert de lipolyse
+ stimuleert de eiwit uptake
+ stimuleert de synthese van ketonen (ketogenese)
Eilandjes van Langerhans
Alfacellen -> maken glucagon:
Glucagon verhoogt de glucosespiegel
, Wanneer de glucosespiegel te laag is, gaan de alfacellen glucagon afgeven
Je gaat voorraden aanspreken en afbreken -> katabolisme
Glucagon speelt vaak een rol in tijden van schaarste:
1. Glycogeenvoorraad uit je lever en spieren wort gebruikt om losse glucose
te maken -> glycogenolyse. (Glycogeen = aan elkaar geplakte lange keten
van glucosemoleculen)
2. Er wordt nieuwe glucose gemaakt in de lever -> gluconeogenese.
- Nieuwvorming van glucose uit eiwitten, melkzuur en vetten
- Bouwstoffen: aminozuren (voedsel), glycerol (vetten) & lactaat
(eindproduct van spierspanning)
3. Vette worden afgebroken door vetzuren.
Het directe effect is dat de bloedsuiker spiegel stijgt.
Bèta cellen -> maken insuline:
Insuline verlaagt de glucosespiegel
Wanneer de glucosespiegel te hoog wordt, gaan de bèta cellen insuline
afgeven. De glucose gaat dan van het bloed naar de cel.
Insuline speelt vaak een rol in tijden van overvloed:
Bouwen
Groeien
Opslag
1. Glucose wordt opgenomen in de cellen en verbruikt om ATP te maken
2. Glucose wordt omgezet naar glycogeen, de opslagvorm van glucose ->
glycogenese
3. De opname van aminozuren in cellen wordt gestimuleerd
4. De aanmaak van vetzuren en de opslag van vet wordt bevorderd.
Het gebruik in voorraden wordt geremd, dus er wordt geen glycogeen
meer omgezet naar glucose en de afbraak van eiwitten en vetten wordt
voorkomen.
Deltacellen -> maken somatostatine:
Somatostatine probeert de balans te bewaren
Het houdt toezicht op insuline en glucagon en kan ze beide remmen
1. Direct na het eten stijgt de glucosespiegel, dit wordt door de darmen
opgenomen en het komt via de lever in de bloedcirculatie. Insuline zorgt
ervoor dat er glucose wordt verbruikt en opgeslagen -> glucose daalt.
2. Om ervoor te zorgen dat de glucosespiegel niet te veel daalt, zal glucagon
na een tijdje de overhand hebben, dit zorgt ervoor dat je opgeslagen
glucosevoorraad wordt gebruikt -> glycolyse
3. Gluconeogenese vult de tekorten aan
Ketogenese
- Proces waarbij ketonlichamen
worden geproduceerd uit vetzuren
en ketogene aminozuren (leucine
en lycine)
- Wanneer het lichaam alle
koolhydraatbronnen heeft uitgeput
- Het ketonlichaam Acetoacetaat
wordt geproduceerd
2.1 Pancreas en glucosehuishouding
ATP: de universele energiebron van de cel
- De universele energie bron voor metabole lichaamsprocessen in ATP
- ATP is een energie pakketje en wordt gevormd uit ADP + Pi (fosfaat) en energie
- ATP is de batterij, ADP + Pi is de oplaadbare batterij
- ATP wordt gevormd via de glycolyse, krebscylus en oxidatieve fosforylering door
verbanden van brandstoffen.
- Koolhydraten, vetten maar ook eiwitten
- De vrijkomende energie wordt gebruikt om ATP <- Kan veel
energie in opgeslagen
te maken worden
Er zijn 4 manieren om ATP te produceren:
1. Afbraak fosfocreatine (spieren)
2. Anaërobe glycolyse
3. Aërobe glycolyse
4. Krebs/citroenzuurcyclus + oxidatieve
fosforylering
De mitochondriën zijn de energiecentrales van de cel. Op dat die
membranen zitten enzymsystemen die heel belangrijk zijn voor de
productie van ATP. Het cytosol is de vloeistof in de cel. Hierin vindt
glycolyse plaats. Bij glycolyse wordt glucose afgebroken in een aantal
stappen tot 2 moleculen pyrodruivenzuur. Daar komt netto 2 moleculen
ATP bij vrij en 2 moleculen NADH. Het pyrodruivenzuur gaat door de
membranen naar de matrix van het mitochondriën.
De pyrodruivenzuur wordt in de matrix omgezet in Acetyl CoA (co = co
enzym). Bij die omzetting komt 2 maal CO2 vrij en ook weer 2 NADH moleculen. De Acetyl
CoA kan de krebscylus in (ook bekend als de citroenzuurcyclus). Het reageert met een ander
molecuul en daarna heb je verschillende stappen waardoor er 4 CO2, 2 ATP, 6 moleculen
NADH en 2 moleculen FADH2 ontstaat.
Alle moleculen NADH en FADH2 die gaan naar het binnen membraam van de
mitochondriën. In die binnen membraam zitten een aantal enzymsystemen. Ook wel de
elektronentransportketen genoemd. Daar vindt de oxidatieve fosforylering plaats. Hier
ontslaat een elektronenstroom van de een naar de ander en op het eind worden de elektronen
samen met waterstof, bindt het met zuurstof. Zuurstof is de uiteindelijke acceptor van de
elektronen en de waterstof. En daardoor ontstaat er dus water. Van de NADH en Fadh2, de
H+jes worden overgedragen op dat die transportsysteem. De energie die daarbij vrij komt
wordt gebruikt om de H+jes tussen de membranen te pompen. Er ontstaat een gradiënt van
H+jes (prontongradiënt). Dat loopt weer terug naar de matrix van de mitrochondiën via een
kanaaltje. Dit kanaaltje is gekoppeld aan een ATP syntase. Dat is een enzym wat ATP kan
maken. Door deelt kanaaltje wordt energie gemaakt als een soort stuwing en dat wordt
opgeslagen is ATP.
Uit glygolyse: 2 ATP
Uit krebscyclus: 2 ATP
Uit oxidatieve fosforylering: 34 ATP
Bij Aeroob: 34-38 ATP
Bij Anaëroob: 2 ATP
,Brandstoffen (energie) die je niet gebruikt slaat je lichaam op. Dit is mogelijk omdat
verschillende bronnen voor energie in elkaar omgezet kunnen worden.
- Glucose kan worden omgezet in vet en andersom.
- Eiwitten kunnen worden omgezet in glucose en vet en andersom.
Afbraak fosfocreatine
In de spiercellen, vooral in snel contracterende spiervezels.
- Fosfocreatine (PCr) is een hoog energetisch molecuul dat fungeert als een directe bron
voor snelle ATP productie
Bij fysieke inspanning:
- Het enzym creatinekinase katalyseert de overdracht van een fosfaatgroep van
fosfocreatine naar ADP, waardoor ATP wordt gevormd.
Fosfocreatine biedt een onmiddellijke bron van energie, sneller dan glycolyse of oxidatieve
fosforylering.
- Een fosfocreatine molecuul levert een ATP op.
De voorraad fosfocreatine in spiercellen is beperkt en kan slechts 10 - 15 seconden energie
leveren, ideaal voor korte, explosieve activiteiten zoals sprinten of gewichtheffen.
Aërobe (met zuurstof)
Belangrijkste kenmerken:
o Volledige afbraak van glucose
o Efficiënt: Hoge ATP opbrengst
o Gebeurt in de mitochondriën
Anaëroob (zonder zuurstof)
o Melkzuurgisting (lactaatvorming):
Pyrodruivenzuur wordt omgezet in
lactaat om NAD+ te regeneren, zodat
glycolyse kan doorgaan.
Gebeurt in spieren tijdens korte,
intense inspanning
o Alcoholgisting (bij sommige micro-
organismen, zoals gisten):
Pyrodruivenzuur wordt omgezet in
ethanol en CO2, wat NAD+
regenereert.
Anatomie van de pancreas:
- Kop, lichaam en staart
- In het midden ligt de ductus pancreaticus, die is verbonden met de darmen
via de papil van Vater.
Functie van de pancreas
Exocriene functie -> pancreas sap (vertering)
- Klierblaasjes (acini): deze cellen liggen in een rondje, ze scheiden de
producten uit in buisjes. De buisjes komen vervolgens uit op de ductus
pancreaticus.
,In de acini wordt 1 liter vertering sap per dag gemaakt:
o Amylase: verteren suiker en zetmeel (koolhydraten)
o Lipase: verteren vetten
o Trypsine, chymotrypsine en caboxpeptidase: verteren eiwitten
Het vertering sap is basisch, dit helpt met het neutraliseren van het maagsap ->
komt door het stofje HCO3-. De uitscheiding van enzymen wordt aangestuurd
door secretine. Dat wordt door de darm afgegeven als er maaginhoud in de
dunne darm komt. De pancreas maakt deze enzymen in inactieve vorm (pro-
enzymen). Ze worden pas geactiveerd als ze in de darm zijn terechtgekomen.
Endocriene functie -> hormonen (bloedsuikerspiegel)
- Eilandjes van Langerhans: deze cellen geven hun producten direct af aan
het bloed.
In de eilandjes van Langerhans worden 3 belangrijke hormonen gemaakt:
1. Insuline
2. Glucagon
3. Somatostatine Genese = ontstaan
lysis = oplossen,
Belangrijke begrippen: uiteenvallen
Glucose = bloedsuiker Neo = nieuw
Glycogeen = in lever en spier opgeslagen vorm van Hypo = laag
glucose Hyper = hoog
Glycogenese = vorming van glycogeen uit glucose
Glycogenolyse = omzetting glycogeen naar glucose
Glycolyse = proces van glucose naar pyrodruivenzuur
Gluconeogenese = nieuwvorming van glucose uit andere brandstoffen dan
koolhydraten
Hypoglycaemie = lage bloedsuiker
Hyperglycaemie = hoge bloedsuiker
De glucosehuishouding
Insuline -> effect op lever-spier en vetcellen
o Geproduceerd door bètacellen in de eilandjes van Langerhans
o Gestimuleerd door hoge bloedsuikerwaarden
+ stimuleert opname van glucose in de cellen
+ stimuleert glycogenese
+ stimuleert de lipogenese, dus remt lipolyse
+ stimuleert de eiwitsynthese
Glucagon -> effect op lever- en vetcellen
o Geproduceerd door alfa cellen in de eilandjes van Langerhans
o Gestimuleerd door lage bloedsuikerwaarden
+ stimuleert de glycogenolyse
+ stimuleert de gluconeogenese
+ stimuleert de lipolyse
+ stimuleert de eiwit uptake
+ stimuleert de synthese van ketonen (ketogenese)
Eilandjes van Langerhans
Alfacellen -> maken glucagon:
Glucagon verhoogt de glucosespiegel
, Wanneer de glucosespiegel te laag is, gaan de alfacellen glucagon afgeven
Je gaat voorraden aanspreken en afbreken -> katabolisme
Glucagon speelt vaak een rol in tijden van schaarste:
1. Glycogeenvoorraad uit je lever en spieren wort gebruikt om losse glucose
te maken -> glycogenolyse. (Glycogeen = aan elkaar geplakte lange keten
van glucosemoleculen)
2. Er wordt nieuwe glucose gemaakt in de lever -> gluconeogenese.
- Nieuwvorming van glucose uit eiwitten, melkzuur en vetten
- Bouwstoffen: aminozuren (voedsel), glycerol (vetten) & lactaat
(eindproduct van spierspanning)
3. Vette worden afgebroken door vetzuren.
Het directe effect is dat de bloedsuiker spiegel stijgt.
Bèta cellen -> maken insuline:
Insuline verlaagt de glucosespiegel
Wanneer de glucosespiegel te hoog wordt, gaan de bèta cellen insuline
afgeven. De glucose gaat dan van het bloed naar de cel.
Insuline speelt vaak een rol in tijden van overvloed:
Bouwen
Groeien
Opslag
1. Glucose wordt opgenomen in de cellen en verbruikt om ATP te maken
2. Glucose wordt omgezet naar glycogeen, de opslagvorm van glucose ->
glycogenese
3. De opname van aminozuren in cellen wordt gestimuleerd
4. De aanmaak van vetzuren en de opslag van vet wordt bevorderd.
Het gebruik in voorraden wordt geremd, dus er wordt geen glycogeen
meer omgezet naar glucose en de afbraak van eiwitten en vetten wordt
voorkomen.
Deltacellen -> maken somatostatine:
Somatostatine probeert de balans te bewaren
Het houdt toezicht op insuline en glucagon en kan ze beide remmen
1. Direct na het eten stijgt de glucosespiegel, dit wordt door de darmen
opgenomen en het komt via de lever in de bloedcirculatie. Insuline zorgt
ervoor dat er glucose wordt verbruikt en opgeslagen -> glucose daalt.
2. Om ervoor te zorgen dat de glucosespiegel niet te veel daalt, zal glucagon
na een tijdje de overhand hebben, dit zorgt ervoor dat je opgeslagen
glucosevoorraad wordt gebruikt -> glycolyse
3. Gluconeogenese vult de tekorten aan
Ketogenese
- Proces waarbij ketonlichamen
worden geproduceerd uit vetzuren
en ketogene aminozuren (leucine
en lycine)
- Wanneer het lichaam alle
koolhydraatbronnen heeft uitgeput
- Het ketonlichaam Acetoacetaat
wordt geproduceerd
