Medische biochemie

• voorbeelden van toxische inhibitoren bij de oxidatieve phosphorilatie zijn:

  rotenone = insecticide

  antimycine A = bacterieel product

  CN = cyanide

  CO

  H2S = gas

  NaN3 = Natriumazide
• Oxidatie = afgifte van hydride

  Reductie = opname van hydride
• voor het werken van oxidatieve fosforilatie is ADP en NADH2 in de matrix van het mitochondrium nodig.
• In het mitochondiale matrix zitten de volgende enzymen:

  • Beta-oxidatie enzymen
  • pyruvaat dehydrogenase
  • citroenzuurcyclus enzymen
• als complexen elektronen willen overdragen naar elkaar dan moeten ze daar cytochromen voor gebruiken. deze hebben allemaal heemgroepen maar dragen niet bij aan de zuurstoftransport.
• thermoglobine is een porie die gebruikt kan worden door baby's. dit is een porie die de protonen vanuit de intramembranaire ruimte naar binnen het mitochondrium kan pompem om in plaats van ATP te maken, warmte te produceren.
• NADH2 --> FADH2 shuttle

  Dihydroxyacetonefosfaat wordt samen met een hydride groep glycerol-3-fosfaat. Glycerol-3-fosfaat heeft een shuttle om binnen te komen en wordt in het binnenste celmembraan omgezet naar dihydroxyacetonefosfaat en FADH2
• NADH binnen mitochondrium krijgen -->

  oxaloacetate wordt samen met NADH2 malate. malate kan door het membraan heen door de shuttle malate dehydrogenase. binnen het mitochondrium kan malate weer omgezet worden in oxaloacetate en NADH2. oxaloacetate wordt samen met glutamate omgezet door een transaminatie in alfa-ketoglutarate en aspartate. deze kunnen door het membraan heen. en worden dan weer omgezet door en transaminatie in oxaloacetate en glutamate. glutamate kan weer naar binnen maar heeft hier een watersof proton voor nodig.
• Glut-1 transporter is voor glucose transport de rodebloedcel in en een deel van het hart.
• Glut-2 transporter is voor glucose transport de levercellen, pancreascellen, en dunne darm in. deze zijn insuline onafhankelijk, hebben een lage Km en een lage affiniteit.
• Glut-3 transporters zijn voor glucose transport in de hersencellen, neuronen, en spermacellen. deze krijgen altijd voorang en hebben een hoge affiniteit en een lage Km.
• Glut-4 transporters zijn voor de glucose transport in de skeletspiercellen, het hart en vetweefsel. deze is glucose afhankelijk en bevinden zich intracellulair.
• De eerste stap van de glycolyse is hexokinase of glucokinase
• Hexokinase I-III zijn in de meeste weefsels aanwezig en hebben een brede substraatspecificiteit. Hexokinase wordt geinhibeerd door zijn reactieproduct. De Vmax van hexokinase is laag.
• glucokinase zal in de lever en de pancreas te vinden zijn. deze heeft een lage affiniteit en zal gaan werken wanneer er zeer veel glucose aanwezig is. wanneer actief is hij heel snel en wordt niet geinhibeerd door zijn product. glucokinase zal proberen de hyperglycemie tegen te gaan.
• glucokinase zit ook in de beta-cellen van de pancreas en zullen hier ook pas bij een hyperglycemie glucose gaan verwerken. De ATP die hierbij vrijkomt zal de afgifte van insuline bevorderen.
• stap 2 van de glycolyse is de fosforilatie van fructose-6-fosfaat naar fructose-1,6-bifosfaat. deze stap wordt stop gezet door een overschot aan ATP of citrate. Deze stap zal verder gaan wanneer deze stoffen er niet zijn of wanneer er fructose-2,6-bifosfaat of AMP aanwezig is.
• fructorse-2,6-bifosfaat wordt gemaakt door fosfofructokinase-2. een geactiveerde versie hiervan kan een fructose-6-fosfaat molecuul tegen komen en deze dan omzetten naar fructose-2,6-bifosfaat.
• fructose-2,6-bifosfaat is zo'n potente activator dat het zelfs de glycolyse stimuleerd wanneer er veel ATP aanwezig is.
• fosfofructokinase-2 is belangrijk omdat deze de glycolyse op gang kan zetten in een cel ongeacht het glucose en ATP gehalte in de cel zelf. dit komt omdat fosfofructokinase kijkt naar het grotere geheel, Deze staat los van de glycolose en kijkt dus naar de energiestatus van het hele lichaam.
• wanneer er insuline in circulatie is zal fosfofructokinase-2 actief zijn en zal er veel fructose-2,6-bifosfaat aanwezig zijn, dit heeft een stimulerend effect op de glycolyse.

  wanneer er glucagon in circulatie is zal fosfofructokinase-2 inactief zijn en zal de consentratie fructose-2,6-bifofsaat dalen, dit heeft een remmend effect op de glycolyse.
• wanneer je arseen in je lichaam krijgt zal glyceraldehyde-3-fosfaat spontaan omzetten naar 3-fosfoglyceraat. hierbij worden een paar stappen in de glycolyse overgeslagen en zal je minder ATP aanmaken, dit kan dodelijk zijn.
• rodebloedcellen kunnen een stap in de glycolyse overslaan. dit zorgt voor minder ATP maar maakt wel, 2,3-bifosfoglycerate. dit kan binden aan hemoglobine na de afgifte van zuurstof zodat de zuurstof niet terug bind aan de hemoglobine. dit verlaagt dus de affiniteit voor zuurstof.
• Hemoglobine heeft een:

  • R staat; ter hoogte van de longen zodat zuurstof kan binden
  • T staat; ter hoogte van de weefsels zodat 2,3-bifosfoglycerate kan binden.
• pyruvaatkinase wordt geactiveerd door het reactie product van fosfofructokinase-1. Dit heet feed forward
• covalente modificatie bij een hoge concentratie glucagon zal de glycolyse stoppen en de gluconeogenese opstarten.
• citrate is een signaalmolecule voor de synthese van citrate
• hoge concentratie ammoniak inhiberen alfa-ketogluterate dehydrogenase in de hersenen. Dit heet hepatische encephalopathie.
• in de pancreas zijn:

  • beta cellen voor insuline afgifte
  • alfa cellen voor glucagon afgifte
• voor gluconeogenese is een van de volgende substraten nodig:

  • glycerol
  • lactaat
  • aminozuren
• bij de gluconeogenese zal de eerste stap van pyruvaat naar oxaloacetaat zijn.
• bij de omzetting van pyruvaat naar oxaloacetaat is het enzym pyruvaatcarboxylase nodig. dit enzym heeft een stukje lysine en daaraan bind zich een biotine molecuul. de biotine kan CO2 vangen en dit later aan pyruvaat geven waardoor oxaloacetaat gevormd wordt.
• de laatse stap van de gluconeogenese is de stap van glucose-6-fosfaat naar glucose. deze stap kan alleen plaats vinden in de lever.
• De laatste stap van de glycogeen afbraak zal verschillen in de lever en in de spieren. Het verschil is dat je in de lever glucose-6-fosfatase hebt. deze zal glucose-6-fosfaat omzetten naar glucose. In de spieren stopt de afbraak bij glucose-6-fosfaat, dit gaat dan de glycolyse in.
• de ziekte van pompe is een ziekte waarbij lysosmomen geen glycogeenafbraak meer doen. hier stapelt dus glycogeen op. dit zorgt uiteindelijk voor orgaan falen. zo zal de lever, en het hart falen. ook krijg je spier dystrofie
• de ziekte von gierke is een ziekte waarbij glycose-6-fosfatase niet meer zal werken. hierdoor zal glycogeen opstapelen in de lever. hierdoor zal de patiënt in een hypoglycemie terecht komem omdat er geen glucose meer gemaakt wordt. ook zal de lever opzwellen.
• een klein deel van de glycogeen wordt afgebroken in de lysosomen. zure maltase is hier verantwoordelijk voor. Wanneer dit niet meer wordt afgebroken spreken we over de ziekte van pompe
• NAD staat voor: nicotinamide adenine dinucleotide
• NADPH is nodig voor de reductie van N2O2 (waterstofperoxide).
• bij bloedarmoede kan een oorzaak zijn hemolitische anemie. dit kan veroorzaakt worden door een probleem in de pentose fosfaat pathway. voornamelijk bij glucose-6-fosfaat dehydrogenase. wanneer deze niet meer werkt zal glutation niet meer gereduceerd kunnen worden. dit zal er voor zorgen dat toxische radicalen niet meer onschadelijk gemaakt kunnen worden.