Glycogeen metabolisme Flashcards
algmeen glycogeen
- alfa-D-glycose polymeer
- alfa-1,4-glycoside binding in keten
- alfa-1-6-glycoside binding bij begin vertakking - opslag
- 250-350g
- 2/3 in dwarsgestreept spierweefsel
- 1/3 in lever
- gevaste lever = 90% grote moleculen (aantal = cte ≈ vetcellen) - lever
- 50 moleculen = alfa-particulair antigen
- regulerende eiwitkinasen & fosfatasen
- glycogenine = priming synthese aan reducerend uiteinde
- bolvorm = meerdere plaatsen voor bewerkingen = snelle respons
processen ivm glycogeen
1) glycogenolyse = glycogeen afbraak
1) in lever
- bij hypoglycemie = laag suiker niveau in bloed
- glycogeen omzetten in glucose
- enkele minuten hypoglycemie = irriversibele hersenschade
2) in hart- & skeletspierweefsel compensatie mechanisme
- op peil houden van glucose tijdens arbeid
- eerst door lever daarna door spiervoorraad
2) glyconeogenese = synthese van suikers
- in lever
- lactaat omzetten in glucose = recyclage = cori-cyclus
3) pentosefosfaatweg
- alternatieve weg van glucose-6-fosfaat
- naar glucose, niet glycogeen
1) herschikking van koolstofskelet tot ribose & deoxyribose
2) oxidatie voor NADPH productie
suikerziekte
= diabetes
= het lichaam kan bloedsuikergehaltes niet meer regelen
= insuline resistentie
symtomen = veel drinken & veel naar toilet
1) diabetes type 1
- geen aanmaak van insuline door lichaam
- autoimmuunziekte = eigen afweer systeem maakt cellen kapot
- therapie = injecties, insuline-pomp
2) diabetes type 2 = 90%
- te weinig insuline van lichaam en/of slechte gevoeligheid op insuline
- door overgewicht, weinig beweging, oudere leeftijd
- therapie: injecties, medicijnen, voedings- & bewegingsadviezen
glycogeen > vetten
lichaam gebruikt glycogeen metabolisme boven vetmetabolisme terwijl vetten in kg voorkomt & glycogeen in g
1) spieren kunnen vet niet zo snel verbranden als glycogeen
2) vetzuurketens kunnen niet anaëroob verbrand worden
3) vet kan niet omgezet worden in glucose = geen regeling van bloedsuikergehalte door vet
glycogenolyse
= afbraak van glycogeen
1) alfa-1,4-glycosidebinding
2) herkenning van glycogeenfosforylase-enzym met het niet-reducerende uiteinde
3) fosforolyse van glycoside binding = splitsing
–> tussenkomst cofactor = pyridoxaalfosfaat = afgeleide pyridoxine = vitamine B6
4) glycogeen tak -1 + glucose-1-fosfaat
5) verder werken tot 3 glucose moleculen op tak blijven
6) debranching enzyme
- alfa-1,6-glucosidase activiteit = vertakkend molecule losmaken van moedertak
- transferase-activiteit = laatste 3 moleculen losmaken van de moedertak & achter een andere vertakking handen
7) verder werking van fosforylase-enzym
90% = fosforylase enzym
10% = debranching enzym
–> enkele seconden maximale spierkracht nadat debranching begint te werken = trager
glucose-1-fosfaat
= G1P
- compartimentalisatie
- G1P kan niet zomaar uit cel
- omzetten naar G6P door G6Patase
- G6P kan deelnemen aan transportsysteem, glycolyse of naar glucose in lever
- in spier = geen omzetting: enkel gebruik voor energie - energiewinst
- G6P = tussenproduct van glycolyse = 3ATP winst
- glycolyse in lever kan stilgelegd worden om glyconeogenese & glycogenolyse te bevorderen
glycogeen synthese
- G6P
- fosfoglucomutase
- G1P
- G1P-uridyltransferase = UDP-glucose pyrofosfatase
- UTP uridinetrifosfaat + G1P
- PPi afsplitsen van UTP & hydrolyseren = vorming UMP = irriversibel
- UMP + G1P
- UDP-glycose - glycogeensynthase
- glycogenenine = tyrosine-residu met 4-8 eerste glycoses door O-binding = zelf bij vasten blijven
- UDP-glucose + glycogeen -> glucogeen+1 + UDP - BE branching enzym
- laatste 7moleculen afhaken & binden om moedertak = transferase-activiteit
- eerste wordt gebonden met alfa-1,6-glycoside binding = glucosidase-activieit
regulatie van glycogeen metabolisme in lever
= reciprook
= stricte vermijding van gelijktijdige synthese & afbraak
afbraak
1. tussen maaltijden = glucagon peptide hormoon in bloedbaan
2. binding op glucagonreceptoren op celmembraan van levercellen
3. hogere activiteit van adenylaatcyclase-enzym: ATP -> cAMP
4. binding van cAMP op inhiberende regulatorsubeenheeden van c-AMP-afhankelijke proteïne kinase (PKA)
5. loskomen van inhiberende subeenheden = activatie van PKA
6. fosforylatie van glycogeensynthase & fosforylase kinase (op bepaalde serine residuën)
- glycogeensynthase = inactiverend = stillegging synthese van glycogeen
- fosforylasekinase = activeren = verhogen van glycogeen afbraak
+ extra stimulatie door adrnaline
synthese
1. tijdens maaltijden = insulinehormoon in bloedbaan
2. binding op insulinereceptoren op celmembraan van levercellen
3. cascade van proteïne-fosfatase 1 PP1 & fosfodiësterase enzymen
4. defosforylering van glycogeensynthase & fosforylase kinase
- glycogeensynthase = activeren
- fosforylasekinase = inactiverend
regulatie van glycogeen metabolisme in spieren
= enkel verbranding
1) binding van acetylcholine
2) vrijgave van sacroplasmatisch Ca2+
3) binding op calmoduline in spiervezels & spier-fosforylase kinase
- spiervezels = samentrekking
- spier-fosforylatiekinase = activeren = hogere glycogeen afbraak
exposieve activieiten leiden tot ultrasnelle glycolyse in witte spiervezels
+ extra stimulatie door adrnaline
vormen fosforylase
- fosforylase a
- actief = gefosforyleerd
- meest voorkomend - fosforylase b
- R-vorm = actief
- T-vorm = inactief
- omzetting door fosforylasekinase/fosfoproteïnefosfatase
- inactieveren door atp & glucose
- activeren door amp
glycogenosen 1&2
GDS = glycogen storage disease
–> glycogeenstapelingsziekten
15
- alle autosomaal recessief
- GSD I = Von Gierke’s ziekte
- deficiëntie van glucose-6-fosfatase in lever
- hypoglycemie kan niet opgelose worden
gevolgen
- heptomegalie = vergroting van lever
- hyperlactatemie = verhoogde lactaatgehaltes in bloed
- hyperlipidemie = verhoogde vetgehaltes in bloed
- hyperuricemie = verhoogde urinezuurgehalts door purine metabolisme
- jicht = onsteking door gekristaliseerd urinezuur in gewrichten
- therapie = frequent zetmeelrijk voedsel vermijden - GSD II = Pompe’s ziekte
- deficiëntie van alfa-1,4-glcosidase = enzym in lysosomen
- accumulatie van glycogeen
gevolgen
- vergroot hart eerste 2-3 maanden
- aantasting van lever & skeletspieren = spierverzwakking
therapie = enzymvervaningstherapie (vooral voor hart)
glycogenosen 3&5
GSD III = Cori’s ziekte
- deficiëntie van debranching enzyme
- accumulatie van glycogeen met uiteindes van 1,6-stompjes
gevolgen
- hypoglycemie
- hepatomegalie
therapie = eiwitrijkdieet voor gluconeogenese vanuit AZ
GSD V = McArdle’s ziekte
- deficiëntie van glycogeenfosforylase in spieren = myofosforylase
- niet in staat om glycogeen te mobiliseren
therapie
- vermoeidheid
- spierpijnen
- myopglobinuria = myoglobine eiwitten in urine
–> spierkrampen verdwijnen na lange activiteiten door vetverbranding
therapie = eiwitrijk dieet & vitmine B6
