Week 4 Flashcards
Door verbranding van welke stoffen vindt ATP-synthese plaats?
- Koolhydraten
- Vetten
- Eiwitten
Waardoor vindt ATP verbruik plaats?
- Spiercontractie
- Iontransport
- Biosynthese van macromoleculen
- Thermogenese
Wat houdt de ATP turnover in?
ATP aanmaak en ATP verbruik.
In het hart vindt deze turnover elke 10 seconden plaats.
Waar vindt ATP verbruik en aanmaak voornamelijk plaats?
Verbruik = in het cytosol
Aanmaak = in het cytosol (creatinefosfaat, anaërobe dissimilatie) en in het mitochondrium (aërobe dissimilatie en verzuuroxidatie.
Waardoor wordt in rust de ATP synthese mogelijk gemaakt?
60-70% door verzuurverbranding
30-40% door glyco(geno)lyse
Wat gebeurd er bij een plotse toename van inspanning met de ATP-synthese?
- De hoeveelheid ATP daalt
- CPK wordt geactiveerd
- Anaërobe glyco(geno)lyse
- Versnelling glucose en vetzuuroxidatie (komt pas later op gang)
Wat gebeurd er in de glycolyse?
Glucose → 2 NADH + 2 ATP + 2 pyruvaat → 2 NADH + 2 CO2 + 2 Acetylcoa → citroenzuurcyclus
Wat is en hoe werkt de malaat-aspartaat shuttle?
Functie: De elektronenparen van NADH over het membraan brengen.
Hoe:
Oxaalacetaat → malaat. Hierbij wordt NADH→NAD+, H+
Malaat kan via een kanaal over het membraan
Malaat → oxaalacetaat. Hierbij wordt NAD+, H+ → NADH
Oxaalacetaat → asparaat. Asparaat kan weer via een kanaal terug over membraan.
Tot slot in het cytosol wordt asparaat → oxaalacetaat
Waar is de malaat-aspartaat shuttle vooral aanwezig?
In de hartspier, lever en hersenen
Hoe werkt de glycerol-3-fosfaat shuttle?
Dihydrozyacetonfosfaat wordt gereduceerd en ontvangt de elektronen van NADH:
Dihydro.. + NADH → Glycerol-3-fosfaat + NAD+
Intermembraan: FAD+ wordt gereduceerd
Deze shuttle komt voornamelijk in de skeletspieren voor.
Wat is het verschil tussen de beide shuttles?
Bij de glycerol-3-fosfaat shuttle wordt FAD+ gebruikt als elektronen ontvanger. Hierdoor wordt er dus minder ATP geproduceerd.
Wat is de β-oxidatie?
De vetzuuroxidatie:
Vetzuur → 7 NADH + 7 FADH + acetyl CoA
Hoe wordt de protonengradiënt opgebouwd? (ademhalingsketen)
Doordat de verschillende complexen actief protonen naar het cytosol pompen.
Wat houdt de oxidatie van FADH en NADH in?
Deze stoffen zijn elektronen carriërs en de elektronen worden gebruikt om ATP te vormen.
In de ademhalingsketen levert:
NADH 2,5 ATP
FADH 1,5 ATP
Waardoor wordt de potentiele energie bepaald?
Door de protonengradiënt en de membraanpotentiaal. Doordat er protonen naar buiten worden gepompt onstaat er een protonengradiënt en een membraanpotentiaal.
Hoe valt de potentiële energie te berekenen?
𝜟µh = 2,3 RT log [ H+]in / [H+]out + zF(v)
De concentratiegradiënt (log [ H+]in / [H+]out) is ongeveer -0,75.
De membraanpotentiaal = -175 mV
Potentiele energie = -21,5 KJ/mol
Wat heeft het aantal protonen met de productie van ATP te maken?
Voor de vorming van ATP is ongeveer 50 KJ/mol nodig. Om dus 1 ATP te maken zijn er 3 protonen nodig.
Wat wordt bedoeld met OXPHOS?
De ademhalingsketen bestaat uit oxidatie en fosforylering.
Zonder fosforylering vindt er ook geen oxidatie plaats. Pas als je ATP gaat gebruikten → fosforylering kan plaatsvinden → dan kan ook oxidatie weer plaatsvinden
Snelheidsbepalende factor = ADP-aanbod
Wat gebeurt er als het ATP-verbruik groter is dan (aërobe) rest synthese?
Dan:
ADP → AMP
AMP → triggert PFK → stimulatie glycolyse
AMP → stimuleert GP → omzetting van glycogeen
Door zuurstof tekort bij extra inspanning leidt NADH niet via de OXPHOS tot de ATP-synshese, maar via lactaat.
Wat kan er met AMP gebeuren in het geval in ischemie?
Dan kan AMP afgebroken worden tot adenosine. Dit zorgt voor vasodilatatie → bloed kan weer door vernauwde coronair → tijdelijke oplossing ischemie.
Welke geneesmiddelen voor angina pectoris zijn er die aangrijpen op de ATP-synthese?
- Remmers van de verzuuroxidatie:
- Trimetazidine
- Ranolazine
- Etoxomir
- Remmers van mitochondriale vetzuuropname:
- Etoxomir
- Perhexiline
- MDI
- Dichlooracetaat (pyruvaathydrogenase activatie)
Waarom helpen verzuuroxidatie remmers bij angina pect.?
Bij angina pectoris is er zuurstof tekort in het myocard. Er is ATP-synthase nodig met een beperkt aanbod O2.
Vetzuren hebben een opbrengst van 4,6 ATP/O2
Glucose geeft 5,5 ATP/ O2
Door vetzuuroxidatie te remmen wordt de glycolyse gestimuleerd en gebruik je de O2 dus efficiënter.
Wat is een voor en nadeel van anaërobe dissimilatie?
Voordeel = het werkt heel snel
Nadeel = er wordt lactaat gevormd, dit kan voor verzuring zorgen.
Welke oorzaken van celbeschadigingen zijn er?
- Langdurig zuurstofgebrek
- Mechanische schade
- Stralingsschade, ioniserende straling, warmte/koude straling, stroomstoot
- Chemicaliën (luchtvervuiling)
- Genetische defecten (ophoping van stoffen)
Wat is irreversibele en reversibele celschade?
Reversibel: de cel is blootgesteld aan matige stress en de schade kan nog hersteld worden.
Irreversibel: de cel is blootgesteld aan langdurige stess en de schade kan niet meer hersteld worden. De cel zal overgaan tot apoptose of necrose.
Waar is de stress van een cel afhankelijk van?
Vn de aard, de duur en de intensiteit van de schade.
Wat is de eerste reactie van celschade?
- Cel zwelt op
- Cytoskelet raakt contact kwijt met celmembraan
- Kern begint te klonteren
- Als het reversibel is gaat de zwelling weer weg en is de cel weer functioneel
Wat is de reactie als de celschade toch niet reversibel is?
- Zwelling neemt nog verder toe
- Organellen zwellen ook op
- Ribosomen laten los van ER
- Organellen barsten kapot
- DNA condenseert
- Lysosoom geeft enzymen af waardoor afbraak nog sneller gaat
Welke triggers leiden tot necrose?
- Schade aan cytoskelet, waardoor schade aan celmembraan
- Schade aan lysosomen waardoor enzymen vrijkomen
- Schade aan de membranen van mitochondrium waardoor de ATP-productie stopt
Welke trigger leidt tot apoptose?
Stapeling van verkeerd gevouwen eiwitten.
Betekend een dood mens, ook dode cellen?
Nee dat hoeft niet zo te zijn. Een dood lichaam betekend niet dat alle cellen en weefsels in dat lichaam ook dood zijn. Hierdoor is transplantatie mogelijk.
Wat houdt necrose in?
Er kan vochtophoping en eiwitdenaturatie optreden in de cel. Er vindt fagocytose plaats van celdebris, proliferatie van fibroblasen en er onstaat littekenweefsel.
Welke vormen van necrose zijn er?
- Coagulatieve necrose
- Vervloeiende/liquefactie necrose
- Gangreneuze necrose (ledematen)
- Verkazende necrose (tuberculose)
- Vet necrose (saponificatie, vaak in buikholte door pancreas)
- Firbinoïde necrose (bloedvaten)
Wat is het verschil tussen coagulatieve necrose en vervloeiende necrose?
Coagulatief: verzuring leidt tot eiwitdenaturatie → hierbij blijft de weefselstructuur behouden (hart)
Vervloeiend: eiwitafbrak van binnenuit → oedeemvorming → structuur wordt na een aantal dagen opgeruimt → pusvorming (hersenen)
Waartoe leidt ischemie van de hartspier?
- Daling van ATP
- Verandering van iongradiënten
- Daling eiwitsynthese
- Beschadiging plasmamembraan
- Beschadiging intracellulaire membraan
Vanaf de volgende stappen is het irreversibel: - Massale calcium influx (point of no return)
- Cellysis/necrose
Welke cellen zijn het gevoeligst voor schade bij een myocardinfarct?
Het gebied dat het verste verwijderd is van de coronair, omdat hier als eerste zuurstof tekort optreedt. Vaak wordt er een alternatieve bloedtoevoer gevormd (collateralen).
Welke biomarkers zijn er te vinden in het bloed na schade aan het hart?
- Troponine (2-7 na infarct)
- Creatinefosfokinase (0-2 na infarct)
- Myoglobine (gelijk na infarct)
- FABP (gelijk na infarct)
De laatste wordt ik de kliniek niet gebruikt omdat deze zo snel is, dat het gemist kan worden.
Wat is apoptose?
Celdood waarbij het plasmamembraan intact blijft. Een cel splitst apoptotich bodies af, deze zijn omgeven door een membraan en geven dus geen schade aan omliggend weefsel.
Welke twee soorten apoptose zijn er?
Receptor gebonden apoptose (extrinsiek)
Mitochondriaal gebonden apoptose (intrinsiek)
Beide komen uiteindelijk bij de activatie van een cascade waardoor de cel opgeruimd wordt.
Waar bevinden apoptotische cellen zich in het myocard?
Na een myocardinfact zijn er apoptotische cellen te vinden tussen het gebied met necrotische cellen en levende cellen. Deze verhinderen schade van levende myocyten door necrotische cellen.
Op welke manieren komt fysiologische apoptose voor?
Fysiologisch:
- Embryogenese
- Morfogenese
- Onwikkeling neurale netwerk
- Self-tolerance in immunologie
- Volwassen
- Menstruatie
- Afstoting darmcellen
-Afstoting huidcellen
Op welke manieren komt pathologische apoptose voor?
Pathologisch
- DNA schade door:
- Ioniserende straling
- Zuurstofradicalen
- Ophoping fout gevouwen eiwitten
- Leukocyt gemedieerde celdood
Hoe wordt bepaald welke celdood er plaats zal vinden?
Het ligt eraan welke receptoren er geprikkeld worden, die bepalen de soort celdood.
Welke cellulaire aanpassingen zijn er in een hartspier na een infarct?
- Hypertrofie: myocyten nemen qua celvolume toe, kunnen cel binucleair worden
- Hyperplasie: toename van celaantal door poliferatie
- Myocyten nemen niet in aantal toe
- Cadiac stem cell maken maar heel weinig nieuwe
myocyten - Fibroblasten nemen veel toe en zorgen voor
bindweefselvorming
- Metaplasie
Wat is NETose?
Doel: immobiliseren of doden van bacteriën. Het kan daarnaast ook schade aan de eigen cellen verzorgen. Dit zou een nieuwe manier kunnen zijn om bacteriën aan te pakken.
Hoe werkt NETose?
Neutrophil extracellular traps:
Er vindt extrusie (menging) van het DNA plaats. Vervolgens wordt het DNA uitgespuugd als een soort netje waardoor de bacteriën gedood worden.