Samenvatting - Biochemistry of exercise

Biochemie prof. De Smet (2024-’25): inhoudstafel
1. Basis spierstructuur, depolarisatie, crosslinking .......................................... 2
2. ATP en AMP .................................................................................................. 3
3. Verschillende energiesystemen ................................................................... 4
3.1 Fosfocreatine (PCr) systeem ........................................................................ 5
3.2 Koolhydraten................................................................................................ 8
3.2.1 Glycolyse overview ................................................................................... 8
3.2.2 Glycogeen supercompensatie................................................................. 11
3.2.3 Glycogenolyse ........................................................................................ 12
3.2.4 Anaërobe glycolyse ................................................................................. 13
3.2.5 Aërobe glycolyse ..................................................................................... 15
3.2.6 Elektronentransportketen ....................................................................... 16
3.2.7 KH intake tijdens de inspanning .............................................................. 17
3.2.8 Key terms: ............................................................................................... 18
4. Vet ............................................................................................................. 19
4.1 Lipolyse ..................................................................................................... 21
5. Proteïnen ................................................................................................... 23
6. pH-regulatie ............................................................................................... 26
6.1 pH-regulatie in de spier .............................................................................. 26
6.2 pH-regulatie in het bloed ............................................................................ 28
6.3 Intramusculaire pH .................................................................................... 31
6.4 Supplementen zuurtegraad ........................................................................ 35
7. Inspanningstesten ..................................................................................... 36
8. Pulmonale gasuitwisselingsthresholds ...................................................... 44
9. Spiervezeltypes .......................................................................................... 48
9.1 Contractiele eigenschappen van de verschillende spiervezels ................... 48
9.2 Metabole eigenschappen van de verschillende spiervezels ........................ 49
9.3 Resistentie vermoeidheid in de verschillende spiervezels .......................... 50
9.4 Structurele integriteit in de verschillende spiervezels ................................ 51
9.5 Energie-efficiëntie in de verschillende spiervezels ..................................... 51
10. Bepalen van het spiervezeltype .................................................................. 52
11. Verdeling spiervezels ................................................................................. 55



1

, 1. Basis spierstructuur, depolarisatie, crosslinking
Skeletspier (omringd door epimysium)
→ spierbundels (omringd door perimysium)
→ spiervezels (omringd door endomysium als bindweefsel om de spiervezels bijeen te
houden, met hieronder sarcolemma als functionerend celmembraan)
→ myofibrillen
→ sarcomeren bestaande uit actine- en myosinefilamenten

Spiervezel:




- Sarcoplasmatisch reticulum
o Rond elke myofibril gerold.
o Slaat Ca2+ op (wordt hier ook actief
heen getransporteerd).
- T-tubuli
o Sarcolemma (functionerend
celmembraan) heeft tunneltjes die
rond elke myofibril lopen, om
depolarisaties door te geven aan
sarcoplasmatisch reticulum.
o Ca2+ release in de cel zorgt voor een
sarcomeer contractie.


- Het proces:
o Zenuw komt toe op het sarcolemma en laat Acetylcholine los → acetylcholine-receptoren
in het sarcolemma gaan activeren → natrium komt binnen en depolariseert het
sarcolemma = ACTIEPOTENTIAAL
o Via de T-tubuli kan het AP worden doorgegeven → het sarcoplasmatisch reticulum gaat
calcium lossen → Ca2+ bindt aan troponine → het sarcomeer gaat myosine activeren → er
komt een plekje vrij op myosine om te binden met actine → contractie met ADP-release.
o Het reticulum gaat dan weer Ca2+ heropnemen waardoor het weer relaxeert.




2

, 2. ATP en AMP
ATP
ATP (adenosinetrifosfaat): de 3
fosfaatgroepen zitten heel
energetisch aan elkaar
verbonden → tijdens hydrolyse
gaat deze energie vrijkomen.

- ATP-storage is gelijk bij mannen vs vrouwen, alsook bij atleten vs sedentairen
- 5 mmol ATP/kg spier
- Continue en onmiddellijke ATP-resynthese: blijft eigenlijk erg stabiel doorheen training, is echt
een energiedrager (géén reserve).

Power (kracht) - snelheid maximale ATP productie
Capaciteit – beschikbare opslag (KH, vet)

AMP

AMP (adenosinemonofosfaat) speelt een belangrijke rol als energie-sensor en activator in
cellulaire processen, met name tijdens inspanning. AMP werkt als een "noodsignaal" dat de
cel activeert om meer energie vrij te maken en de glycolyse te versnellen, vooral tijdens
perioden van hoge energiebehoefte zoals zware inspanning.

1. Activatie van energieproductie

• Signaal van lage energie:
o Als de verhouding ATP/ADP afneemt (bijvoorbeeld tijdens intensieve inspanning), wordt ADP
omgezet in AMP.
o Een verhoogde AMP-concentratie geeft aan dat de energievoorraden laag zijn.
• Enzymactivatie:
o Phosphorylase: Stimuleert glycogenolyse, waardoor glycogeen wordt afgebroken tot
glucose-6-fosfaat.
o Phosphofructokinase (PFK): Verhoogt de snelheid van glycolyse door meer glucose om te
zetten in pyruvaat.

2. Regulatie van AMP-geactiveerd proteïne kinase (AMPK)

• AMPK: Een sleutelenzym dat cellen helpt te schakelen naar energieproductie.
o Activeert glucoseopname en vetzuuroxidatie.
o Remt processen die veel energie kosten, zoals vet- en eiwitsynthese.


3. Anaerobe glycolyse tijdens inspanning

• Bij intensieve inspanning zorgt AMP voor een snelle toename van ATP-productie door de
glycolyse te versnellen. Het werkt als een versterker van enzymen die energie vrijmaken.




3

, 3. Verschillende energiesystemen
1. Fosfocreatine systeem (PCr systeem) = anaëroob alactisch
2. Glycolyse
a. Anaërobe glycolyse: glucose -> pyruvaat -> lactaat + H+ = anaëroob lactisch
b. Aërobe glycolyse: glucose -> pyruvaat -> acetyl-CoA -> oxidatieve fosforylatie = aëroob
c. Opslag spier, lever, bloed, KH-intake
3. Krebscyclus en oxidatieve fosforylatie = aëroob
a. Opslag triglyceriden IM, perifeer, bloed




4