Werkcolleges – Stofwisseling
Werkcollege 1: metabologica
1a. In de mito kan glutamaat naar α-ketoglutaraat worden omgezet. Er komt hierbij NADH en NH4 +
vrij. NH4+ verwerken via ureumcyclus. Met NADH doe je oxidatieve fosforylering: ATP vormen. In de
citroenzuurcyclus/Krebscyclus krijg je ook direct GTP (ATP gevormd). Er wordt dus genoeg ATP
gevormd. Glucose maken: malaat naar cytosol oxaloacetaat fosfoenolpyruvaat glucose. Dit
kost wel ATP maar hier heb je genoeg van. Deze gluconeogenese vindt alleen in de lever plaats.
Vetzuren maken: citraat uit KS acetyl-CoA vormen etc. Gluconeogenese doen tot het
pentosefosfaatpad: je hebt namelijk NADPH nodig voor de synthese van vetzuren. Enerzijds ben je
gluconeogenese aan het doen terwijl je anderzijds fosfoenolpyruvaat naar pyruvaat aan het
omzetten bent. Dit kan wel maar is erg tegenstrijdig.
1b. Glucose maken: proline en glutamine glutamaat a-ketoglutaraat KS malaat uit mito
transporteren oxaloacetaat in cytoplasma fosfoenolpyruvaat … glucose: hierbij moet je
wel 6 ATP investeren. ( glycogeen)
Glucose citraat (in KS) citraat naar cytoplasma acetyl-CoA: dit zijn de bouwstenen voor
vetzuren.
1c. In niet-kunstmatig voedsel zit altijd wel een combinatie van aminozuren, lipiden en koolhydraten.
2a. Rode bloedcellen hebben geen mitochondriën dus kunnen alleen glycolyse doen (om ATP te
vormen). Als de glycolyse niet goed kan plaatsvinden door een dysfunctioneel enzym, dan kan er
geen energie worden geproduceerd en gaat de rode bloedcel kapot.
2b. Triosefosfaat isomerase is defect: dit enzym katalyseert de omzetting van dihydroxyacetone
fosfaat naar glyceraldehyde 3-fosfaat waardoor het (DHAP) ophoopt. Misschien wel nog een beetje
restcapaciteit want anders zal je niet levensvatbaar zijn.
2c. De delta G0 is wel positief maar het kan wel dat de delta G negatief. De werking van enzymen
verandert niets aan de delta G. de delta G 0 zegt dat als de concentratie gelijk is, het evenwicht ligt
naar de kant van DHAP. Als je nu heel veel DHAP hebt vergeleken met glyceraldehyde 3-fosfaat, gaat
de reactie alsnog de andere kant op. Dit is dus in de normale cel het geval. Dit is niet heel vreemd
omdat glyceraldehyde 3-fosfaat wordt afgevoerd waardoor deze concentratie vanzelf lager wordt en
de reactie deze kant op kan verlopen.
3a. Palmitaat (C16:0): je moet dus 7x de vetzuursynthese doen, met 8 acetyl-CoA voor 1x palmitaat.
Wanneer citraat uit de mito gaat, wordt er ook oxaloacetaat gevormd, dit gaat via pyruvaat weer
omgevormd tot oxaloacetaat. Dit is de oxaloacetaat die je eerst hebt ‘geleend’ om citraat te maken.
Bij de vorming van pyruvaat uit malaat wordt NADPH gevormd (16x). Je hebt echter 28 NADPH nodig
dus je moet 6x het pentosefosfaatpad doorlopen (om 12 NADPH te vormen). Er komen 4 van de 6
terug naar fructose 6-fosfaat en 2 van de 6 worden glyceraldehyde 3-fosfaat. Hieruit maak je
uiteindelijk .. Je hebt dus maar 3x normale glycolyse nodig en 6x pentosefosfaatpad. In totaal dus 9
glucose nodig (je moet in het totaal op 16 pyruvaat uitkomen).
~1~
,3b. 6x van Glu naar Glu-6-p: kost 6 ATP. 3x van Glu naar F-6-P: kost 3 ATP. Van F-6-P naar F-1,6-P: dit
moet je 7x doen dus dit kost 7 ATP. 6x 16x van glyceraldehyde 3-fosfaat naar pyruvaat: dit levert 32
ATP op. 16x van pyruvaat naar oxaloacetaat: dit kost 16 ATP. Citraat splitsen in het cytosol: dit kost
in totaal 16x ATP. Van acetyl-CoA naar manolyl-CoA moet 14x gebeuren: dit kost dus 14 ATP. Totaal:
-30 ATP.
16x NADH maken wanneer je van F-6-P naar pyruvaat gaat: dit levert 1,5 ATP op per NADH (omdat
het cytosolair is): totaal dus 24 ATP opleveren. 16x NADH vormen in mito wanneer je van pyruvaat
acetyl-CoA vormt: dit levert 2,5 ATP per NADH op: 40 ATP. Netto gebeurt er niets met oxaloacetaat.
Nog 16x NADH gebruiken in het cytosol wanneer je van oxaloacetaat naar malaat gaat: netto 0
NADH in cytosol. In het totaal dus -30+40=10 ATP vormen (bij de vorming van twee palmitaat).
Energie vormen omdat je gedeeltelijk glucose aan het afbreken brengt (C-atomen verliezen) dus
energie overhouden en ATP vormen. Je kan dus niet zomaar alle glucose omzetten in vetzuren omdat
dit veel ATP oplevert.
~2~
, Facultatief:
3d. 3x acyl-CoA maken voor 1x triacylglycerol: per keer kost het 2 ATP. 6 ATP per vetzuur.
~3~
Werkcollege 1: metabologica
1a. In de mito kan glutamaat naar α-ketoglutaraat worden omgezet. Er komt hierbij NADH en NH4 +
vrij. NH4+ verwerken via ureumcyclus. Met NADH doe je oxidatieve fosforylering: ATP vormen. In de
citroenzuurcyclus/Krebscyclus krijg je ook direct GTP (ATP gevormd). Er wordt dus genoeg ATP
gevormd. Glucose maken: malaat naar cytosol oxaloacetaat fosfoenolpyruvaat glucose. Dit
kost wel ATP maar hier heb je genoeg van. Deze gluconeogenese vindt alleen in de lever plaats.
Vetzuren maken: citraat uit KS acetyl-CoA vormen etc. Gluconeogenese doen tot het
pentosefosfaatpad: je hebt namelijk NADPH nodig voor de synthese van vetzuren. Enerzijds ben je
gluconeogenese aan het doen terwijl je anderzijds fosfoenolpyruvaat naar pyruvaat aan het
omzetten bent. Dit kan wel maar is erg tegenstrijdig.
1b. Glucose maken: proline en glutamine glutamaat a-ketoglutaraat KS malaat uit mito
transporteren oxaloacetaat in cytoplasma fosfoenolpyruvaat … glucose: hierbij moet je
wel 6 ATP investeren. ( glycogeen)
Glucose citraat (in KS) citraat naar cytoplasma acetyl-CoA: dit zijn de bouwstenen voor
vetzuren.
1c. In niet-kunstmatig voedsel zit altijd wel een combinatie van aminozuren, lipiden en koolhydraten.
2a. Rode bloedcellen hebben geen mitochondriën dus kunnen alleen glycolyse doen (om ATP te
vormen). Als de glycolyse niet goed kan plaatsvinden door een dysfunctioneel enzym, dan kan er
geen energie worden geproduceerd en gaat de rode bloedcel kapot.
2b. Triosefosfaat isomerase is defect: dit enzym katalyseert de omzetting van dihydroxyacetone
fosfaat naar glyceraldehyde 3-fosfaat waardoor het (DHAP) ophoopt. Misschien wel nog een beetje
restcapaciteit want anders zal je niet levensvatbaar zijn.
2c. De delta G0 is wel positief maar het kan wel dat de delta G negatief. De werking van enzymen
verandert niets aan de delta G. de delta G 0 zegt dat als de concentratie gelijk is, het evenwicht ligt
naar de kant van DHAP. Als je nu heel veel DHAP hebt vergeleken met glyceraldehyde 3-fosfaat, gaat
de reactie alsnog de andere kant op. Dit is dus in de normale cel het geval. Dit is niet heel vreemd
omdat glyceraldehyde 3-fosfaat wordt afgevoerd waardoor deze concentratie vanzelf lager wordt en
de reactie deze kant op kan verlopen.
3a. Palmitaat (C16:0): je moet dus 7x de vetzuursynthese doen, met 8 acetyl-CoA voor 1x palmitaat.
Wanneer citraat uit de mito gaat, wordt er ook oxaloacetaat gevormd, dit gaat via pyruvaat weer
omgevormd tot oxaloacetaat. Dit is de oxaloacetaat die je eerst hebt ‘geleend’ om citraat te maken.
Bij de vorming van pyruvaat uit malaat wordt NADPH gevormd (16x). Je hebt echter 28 NADPH nodig
dus je moet 6x het pentosefosfaatpad doorlopen (om 12 NADPH te vormen). Er komen 4 van de 6
terug naar fructose 6-fosfaat en 2 van de 6 worden glyceraldehyde 3-fosfaat. Hieruit maak je
uiteindelijk .. Je hebt dus maar 3x normale glycolyse nodig en 6x pentosefosfaatpad. In totaal dus 9
glucose nodig (je moet in het totaal op 16 pyruvaat uitkomen).
~1~
,3b. 6x van Glu naar Glu-6-p: kost 6 ATP. 3x van Glu naar F-6-P: kost 3 ATP. Van F-6-P naar F-1,6-P: dit
moet je 7x doen dus dit kost 7 ATP. 6x 16x van glyceraldehyde 3-fosfaat naar pyruvaat: dit levert 32
ATP op. 16x van pyruvaat naar oxaloacetaat: dit kost 16 ATP. Citraat splitsen in het cytosol: dit kost
in totaal 16x ATP. Van acetyl-CoA naar manolyl-CoA moet 14x gebeuren: dit kost dus 14 ATP. Totaal:
-30 ATP.
16x NADH maken wanneer je van F-6-P naar pyruvaat gaat: dit levert 1,5 ATP op per NADH (omdat
het cytosolair is): totaal dus 24 ATP opleveren. 16x NADH vormen in mito wanneer je van pyruvaat
acetyl-CoA vormt: dit levert 2,5 ATP per NADH op: 40 ATP. Netto gebeurt er niets met oxaloacetaat.
Nog 16x NADH gebruiken in het cytosol wanneer je van oxaloacetaat naar malaat gaat: netto 0
NADH in cytosol. In het totaal dus -30+40=10 ATP vormen (bij de vorming van twee palmitaat).
Energie vormen omdat je gedeeltelijk glucose aan het afbreken brengt (C-atomen verliezen) dus
energie overhouden en ATP vormen. Je kan dus niet zomaar alle glucose omzetten in vetzuren omdat
dit veel ATP oplevert.
~2~
, Facultatief:
3d. 3x acyl-CoA maken voor 1x triacylglycerol: per keer kost het 2 ATP. 6 ATP per vetzuur.
~3~
