WC09 - Katabola

Question 1

Wat doen oxidoreductasen?

Answer 1

Oxidoreductasen zijn enzymen die oxidatie- en reductiereacties katalyseren en dus betrokken zijn bij elektronenoverdracht. Hieronder vallen de enzymen hydrogenasen, oxidasen, reductasen, transhydrogenasen, desaturasen en hydroxylasen. Veel voorkomende co-enzymen in deze groep zijn NAD⁺ en FAD.

Question 2

Wat doen transferasen?

Answer 2

Transferasen zijn enzymen die groepsoverdrachtsreacties zoals methyl-, carboxyl-, acyl-, glycosyl-, amino- of fosfaatgroepoverdracht katalyseren. Hiertoe behoren onder andere kinasen en transaminasen (co-enzym pyridoxaalfosfaat).

Question 3

Wat doen hydrolasen?

Answer 3

Hydrolasen zijn enzymen die een substraat knippen d.m.v. toevoeging van een watermolecuul. Enzymen uit deze groep zijn onder andere peptidasen, esterasen, glycosidasen en fosfatasen.

Question 4

Wat doen lysasen?

Answer 4

Lyasen zijn enzymen die C-C en C-O bindingen verbreken door een additie van atomen of functionele groepen aan een dubbele binding, of die door het verwijderen er van een dubbele binding vormen. Enzymen uit deze groep zijn decarboxylasen en dehydratasen. Er is 1 substraat betrokken bij de reactie de ene kant op, en er zijn 2 componenten betrokken bij de reactie de andere kant op.

Question 5

Wat doen isomerasen?

Answer 5

Isomerasen zijn enzymen die een groep binnen een molecuul verplaatsen om zo een isomeer te vormen. Hieronder vallen racemasen en epimerasen.

Question 6

Wat doen ligasen?

Answer 6

Ligasen zijn enymen die de koppeling van twee substraten katalyseren waarbij een binding van een koolstofatoom met een ander atoom gevormd wordt (meestal zuurstof, stikstof of zwavel). De benodigde energie wordt vaak geleverd door de hydrolyse van ATP. Tot deze groep behoren onder andere synthetasen en carboxylasen. Belangrijke co-enzymen zijn acetyl co-enzym A en biotine.

Question 7

Wat doen transporteiwitten?

Answer 7

Transport/membraaneiwitten zijn gespecialiseerd in het verhuizen van stofwisselingsintermediairen over het membraan, met name het mitochondriale binnenmembraan. De stof verandert dus niet van structuur, wel van locatie.

Question 8

Vul de tabel aan

Answer 8

Question 9

Lever- en nier-cellen kunnen glucose niet alleen importeren maar ook exporteren. Welk enzym is daarvoor essentieel?

Answer 9

Glucose-6-fosfatase

Question 10

Na de investeringsfase wordt het molecuul fructose 1,6 bisfosfaat geknipt in 1 molecuul DHAP en 1 molecuul glyceraldehyde-3-fosfaat. Toch is de steady-state concentratie van DHAP in de cellen doorgaans 10 à 20 keer groter dan die van glyceraldehyde-3-fosfaat. Hoe kan dat?

Answer 10

GA3P wordt steeds weggevangen door de glycolyse. De delta G van DHAP naar GA3P is +7 en dat verloopt niet spontaan. Toch verloopt het omdat GA3P wordt weggevangen en er dus heel veel substraatdruk ontstaat en het gaat lopen.

Question 11

Wat is een alternatieve bestemming voor dihydroxyaceton fosfaat (naast de glycolyse)?

Answer 11

Je kan er glycerol-3-fosfaat mee maken, dat uiteindelijk triacylglycerol kan gaan vormen

Question 12

Het enzym fosfoglyceraatkinase katalyseert een energetisch belangrijke reactie: Er wordt immers ATP gevormd via substraat-gebonden fosforylering. Wat is het principiële onderscheid met de ATP-vorming via oxidatieve fosforylering?
Bij welke andere reactie treedt substraat gebonden fosforylering op?

Answer 12

Je maakt via een hoge energetische binding ATP. Bij oxidatieve fosforylering heb je een hele hoop complexen nodig om een draaiend enzym ATPase.
Dit komt ook voor bij PEP naar pyruvaat door pyruvaatkinase.

Question 13

Wat is het ATP-rendement van de glycolyse na omzetting van glucose in 3-fosfoglyceraat?

Answer 13

0 ATP

Question 14

Lactaatdehydrogenase sluit de anaërobe redox-balans in zoogdiercellen. Wat is het eindproduct van de anaërobe glycolyse in gistcellen (en in een goudvis, die ‘s winters langdurig onder het ijs moet overleven)? Hoe wordt dit eindproduct uit pyruvaat gevormd?

Answer 14

Ethanol. Dit ontstaat uit pyruvaat naar acetoaldehyde waar een CO₂ vrijkomt, en van acetoaldehyde naar ethanol waar NADH wordt omgezet naar NAD⁺

Question 15

Vul de tabel aan

Answer 15

Question 16

Malonyl-CoA, het product van acetyl-CoA carboxylase remt het transportsysteem van de carnitine shuttle. Welk proces wordt daarmee automatisch gestimuleerd?
Wat is het belang van de remming van de carnitineshuttle door malonyl-CoA?

Answer 16

De synthese van vetzuur, omdat alle acetyl-CoA naar TAG zal gaan i.p.v. via de shuttle naar het mitochondrion.
De remming is nodig zodat de synthese van triacylglycerol niet voor niets is en het niet meteen weer afgebroken wordt.

Question 17

In welk orgaan speelt de remming van het carnitine transportsysteem door malonyl-CoA een belangrijke rol?

Answer 17

De lever

Question 18

De krebscyclus is kwantitatief de belangrijkste afnemer van acetyl-CoA. Wat is de alternatieve afvoer van acetyl-groepen in de lever?
Wat zijn de eindproducten van dit proces?

Answer 18

De lever gebruikt ze voor ketonlichamen.
De eindproducten van dit proces zijn acetoacetaat en D-3-hydroxybutyraat

Question 19

Answer 19

A = Malonyl-CoA
B = NADPH