H5:BIOCHEMIE: STAPPEN IN DE GLYCOLYSE

Glycolyse

Splitsen van het suiker: de 6C moleculen van glucose ga je splitsen naar moleculen van 3C’s die worden dan omgezet naar pyruvaat

Stadia van de glycolyse

Stadium 1: Energievragende fase

Stadium 2: Splitsen van het 6C moleculen in 2×3C’s

Stadium 3: Energiewinst fase

Stadium 1 (Glycolyse)

De energievragende fase is nodig zodat je finaal van 2 ATP die geïnvesteerd is 4 ATP kunt winnen: in dit stadium zet de zesring om naar de vijfring

Stadium 2 (Glycolyse)

De fase waarbij je de 6C splitst in 2×3C moleculen

Stadium 3 (Glycolyse)

Dit is de energiewinnende fase, deze fase wordt mogelijk gemaakt door de progressieve oxidatie van 3C’s te koppelen aan de vorming van ATP, ook door de oxidatie win je NADH die in de ET veel ATP kan opleveren maar finaal win je ook pyruvaat

Functie hexokinases

Ze plaatsen een P op het glucose dit doen ze zodat het glucose dat in de cel is niet herkend kan worden als glucose waardoor de cel meer glucose uit haar omgeving kan opnemen

Definitie van een iso-enzym

Dat zijn verschillende enzymen die een zelfde reactie katalyseren, doordat ze door een ander gen gecodeerd worden hebben de iso-enzymen andere eigenschappen per orgaan

Glucokinase

Het iso-enzym dat in de lever glucose opneemt, het heeft een hoge Km en een hoge Vmax waardoor het glucose bij een hoge concentratie opneemt

Hexokinase

Het iso-enzym dat glucose opneemt in de hersenen, het heeft een lage Km en een lage Vmax waardoor het enkel glucose bij een lage concentratie opneemt

Stap 1: De hexokinase reactie (voorbereidende fase)

Fosforyleren van glucose door het hexokinase ter vorming van glucose-6-fosfaat, wanneer glucose bindt aan hexokinase dan krijgt je induced fit (tijdens de transitie-toestand heb je een perfecte binding tussen de 2)

Stap2: De fosfohexose isomerase reactie (voorbereidende fase)

Omzetting van de 6ring (C1 bindt met C5) naar de 5ring (C2 bindt met C5) door het fosfoglucose isomerase

Fosfoglucose isomerase

Het enzym dat de fosfohexose isomerase stap mogelijk maakt (omzetting van 6ring naar 5ring)

Stap3: De fosfofructokinase reactie (voorbereidende fase)

Het fructose6fosfaat krijgt nog een P ingeplant door fosfofructokinase die gebruikt maakt van ATP, deze P komt op de OH groep van de C1 (deze is nu een vrije groep)

! Dit is een belangrijk stap omdat de glycolyse thv deze stap gereguleerd kan worden

Stimulerende factoren voor stap 3

• AMP: ontstaat wanneer er weinig ATP is en 2ADP’s samen ATP vormen dan is dit het bijproduct

• Fructose-2,6-bisfosfaat: bindt op de bindingsplaats van fosfofructokinase en maakt het enzym actiever

Remmende factoren voor stap 3

• ATP: als de ATP cc hoog is dan is de cel energetisch goed gesteld, dit kan dienen als een signaal aan de glycolyse dat ze minder haar best moet doen om ATP te vormen

• Citraat: als de citraat cc hoog is dan heeft de Krebscyclus al goed genoeg gedraaid dus mag de glycolyse het rustiger aan nemen

Fosfofructosekinase

Moet worden geactiveerd door ATP zodat het een fosfaat kan inplanten op de vrije groep van C1

Heeft 2 bindingsplaatsen voor ATP:

• Hoge-affiniteits bindingsplaats: stimuleren

• Lage-affiniteits bindingsplaats: remmend

Stap4: De aldose reactie (voorbereidend)

De fructose-1,6-bisfosfaat wordt door aldose omgezet in glyceraldehyde3fosfaat en dihydroxyacetonfosfaat

Aldose

Van fructose-1,6-bisfosfaat het glyceraldehyde-3-fosfaat en dihydroxyacetonfosfaat vormen

Stap5: De triose fosfaat isomerase reactie (voorbereidende fase)

De  dihydroxyacetonfosfaat wordt omgezet in glyceraldehyde3fosfaat door de triose fosfaat isomerase

Triose fosfaat isomerase

Zet het dihydroxyaceton om in glyceraldehyde3fosfaat

Stap6: De glyceraldehyde-3-fosfaat dehydrogenase stap (terugbetalingsfase)

De H die gebonden is op de C van het aldehyde gaat weg en in zijn plaats kom er nog een P, dit is mogelijk door het glyceraldehyde-3-fosfaat dehydrogenase dat samenwerkt met NAD

Glyceraldehyde-3-fosfaatdehydrogenase

Katalyseert de reactie en zorgt samen met NAD voor de oxidatie van glyceraldehyde-3-fosfaat, daardoor ontstaat een NADH (verder ATP mee winnen in de ET) en door het P te hydrolyseren is er E gewonnen

Stap7: De fosfoglyceraat kinase reactie (terugbetalingsfase)

Door het fosfoglyceraat gaat een P van het 1,3-bisfosfoglyceraat afhydrolyseren waardoor je 3-fosfoglyceraat krijgt

Fosfoglyceraat

Het enzym dat zorgt voor de hydrolyse van 1,3-bisfosfoglyceraat naar 3-fosfoglyceraat

Het 3 fosfoglyceraat zorgt voor veel resonantiestabilisatie waardoor de reactie een heel negatieve delta G heeft en dus de productie van ATP kan aandrijven

Stap8: De fosfoglyceraat mutase reactie (terugbetalingsfase)

Het fosfoglyceraat mutase doet de P van de 3C naar de 2C verplaatsen

Fosfoglyceraat mutase

Dit enzym neemt een P van 3-fosfoglyceraat op zich en geeft het in een volgende stap aan C2 waardoor je 2-fosfoglyceraat krijgt

Stap9: De enolase reactie (terugbetalingsreactie)

Door het enolase enzym ontstaat er fosfoenopyruvaat uit 2-fosfoglyceraat

Enolase

Zal water onttrekken uit 2-fosfoglyceraat waardoor je een dubbele binding krijgt en dus fosfoenolpyruvaat, dit is een hoog energetisch product

Stap10: Pyruvaat kinase reactie

Van fosfoenolpyruvaat wordt een P ontrokken waardoor je pruvaat krijgt

Pyruvaat kinase

Het enzym dat een P zal onttrekken van fosfoeonpyruvaat waardoor je pyruvaat krijgt in de enol vorm

Dit pyruvaat kan tautomeriseren naar de keton, dit is een heel stabiliserende factor die de ATP-synthese kan aandrijven