Afgeleiden : Haem : Afbraak

Geïntegreerd metabolisme: metabole paden
Inhoudstafel
Koolhydraten
Glucose
- Glycolyse p 2
- Neoglucogenese p 3
Sucrose, lactose, ethanol
- Metabolisme in de lever p 4
Pyruvaat
- Bestemmingen p 5
Lipiden
Aminozuren
Vetzuren
- Bèta-oxidatie p 8
- Synthese p 9
- Ketonlichamen
. Synthese p 10
. Afbraak p 10
- Afgeleiden
. Triglyceriden p11
. Glycero- en sfingolipiden p 12
. Eicosanoïden p 13
Glycogeen
- Synthese p 6
- Afbraak p 6
Pentosen
- Pentosefosfaatweg p 7
Cholesterol
- Synthese p 14
- Afgeleiden
. Galzouten p 15
. Steroïdhormonen
. Vitamine D p 17
Aminozuren
- Synthese van niet-ess. AZ p18
- Afbraak
. C-skelet p 19
. Stikstof = Ureumcyclus p 20
- Afgeleiden
. Creatine en carnitine p 21
. Haem p 22-23
. Polyaminen p 24
. Stikstofmonoxide p 24
. Catecholaminen p 25
. Serotonine en melatonine p 25
. Gaba p 26
. Thyroxine p 26
. Histamine p 26
p 16
Verbranding van koolhydraten, vetzuren, aminozuren en pyrimidinen: Krebs-cyclus p 32
~1~
Nucleotiden
Purinen
- de novo synthese p 27
- Salvageweg p 28
Pyrimidinen
- de novo p 29
- Salvageweg p 29
DNA-bouwstenen
- Reductie van ribose p 30
- Synthese van dTMP p 30
Katabolisme van nucleotiden
p 31
Koolhydraten : Glucose : Glycolyse
Celtype Comp.
-
Alle
cellen
Cyto
Regeling
Allosterie op hexokinase :
- : Glucose-6-fosfaat
Allosterie op fosfofructokinase 1:
+: fructose-2,6-bisfosfaat (in de lever)
-: ATP, citraat
Opm.: Tandemenzym TE (in de lever!)
- Gefosforyleerd=fosfofructokinase 2
-Gedefosforyleerd=fructose-2,6-fosfatase
De- /Fosforylering (in de lever):
Gedefosforyleerd = actief
Substraten, enzymen en metabolieten
Glucose
ATP
Hexokinase / Glucokinase (in de lever!)
ADP
Glucose-6-fosfaat
Glucosefosfaat isomerase
Fructose-6-fosfaat
ATP
Fosfofructokinase 1 Glycogenose type VII
ADP
Fructose-1,6-bisfosfaat
Aldolase
Glyceraldehyde-3-fosfaat
Dihydroxy-aceton fosfaat
Triose isomerase
2 Glyceraldehyde-3-fosfaat
2 Pi, 2 NAD+
GAP DH
2 NADH, 2 H+
2 1,3-bisfosfo glyceraat
2 ADP
Fosfoglyceraat kinase
2 ATP
2 3-fosfoglyceraat
Fosfoglyceromutase
2 2-fosfoglyceraat
Enolase
2 Fosfoenolpyruvaat PEP
2 ADP
Pyruvaatkinase
2 ATP
2 Pyruvaat
~2~
Koolhydraten : Glucose : Gluconeogenese
Celtype Comp.
Cyto
Mito
In de
lever
Regeling
Fluxcontrole
Lactaat
Lactaat DH
Fluxcontrole
2 ATP
Fluxcontrole
2 GTP
Cyto
ER
Substraten, enzymen en metabolieten
Fluxcontrole
Pyruvaat
Alanine
Alaninetransferase
Glycerol
Glycerolkinase
2 Pyruvaat
Pyruvaatcarboxylase
2 ADP
2 Oxaloacetaat
Glycerol-3-fosfaat
Fosfoenolpyruvaat carboxykinase PEP CK
2 Fosfoenolpyruvaat
Glycerolfosfaat DH
Enolase
2 2-fosfoglyceraat
Dihydroxy aceton
fosfaat
Fosfoglyceromutase
2 3-fosfoglyceraat
Triose isomerase
Fosfoglyceraat kinase
2 1,3-bisfosfoglyceraat
GAP DH
2 Glyceraldehyde-3-fosfaat
Aldolase
Fructose-1,6-bisfosfaat
Fructose-1,6-bisfosfatase
Fructose-6-fosfaat
Glucosefosfaatisomerase
Glucose-6-fosfaat
Glucose-6-fosfatase Glycogenose type 1 Z. van Von Gierke
Glucose
~3~
Koolhydraten : Sucrose, Lactose en Ethanol : Metabolisme in de lever
ATP
Sucrose
Lactose
Sucrase
Glucose (naar de glycolyse)
+
Fructose
Fructokinase
Fructose-1-fosfaat
Fructose-1-fosfaataldolase
Lactase
Glucose (naar de glycolyse)
+
Galactose
Galactokinase
Galactose-1-fosfaat
Galactose-1-fosfaaturidyl transferase
Dihydroxy aceton fosfaat
(naar de glycolyse)
+
Glyceraldehyde
ATP
ATP
UDP-glucose
Glucose-1-fosfaat
Fosfoglucomutase
Glucose-6-fosfaat
(naar de glycolyse)
Triosekinase
Glyceraldehyde-3-fosfaat
(naar de glycolyse)
~4~
Ethanol
UDP-galactose
Epimerase
UDP-glucose
NAD+
Alcohol DH
Acetaldehyde
(Toxisch!)
NADH, H+
NAD+
Acetaldehyde DH
Acetaat
X
NADH, H+
CoA
Acetyl-CoA
(naar de glycolyse)
Koolhydraten : Pyruvaat : Metabole bestemming
Alcoholische fermentatie = ethanolgisting
Melkzuurgisting
Oxidatieve decarboxylering
Bij gisten
In de meeste menselijke cellen - cytoplasma
ifv het gebrek aan O2
In de meeste menselijke cellen - matrix vd mito's
Regeneratie van NAD+
Regeneratie van NAD+
Neoglucogenese (Cori-cyclus)
Pyruvaat
Lactaat DH
Lactaat
Krebs-cyclus
NADH
Pyruvaat
Pyruvaat decarboxylase
Acetaldehyde
Alcohol DH
Ethanol
CO2
NADH
NAD+
NAD+
ATP, CoA
NAD+
Pyruvaat
Pyruvaat DH complex
CO2
NADH
Acetyl-CoA
Regeling van het pyruvaat DH complex:
Gedefosforyleerd = actief
1) PDH-kinase: + : NADH, ATP, Acetyl-CoA
2) PDH-fosfatase: + : insuline
NB: Aminozuursynthese: Pyruvaat - Alaninetransferase ALT- Alanine
NB: Gluconeogenese: Pyruvaat - Pyruvaatcarboxylase - Oxaloacetaat - PEP-carboxykinase - PEP
NB: Citraat-pyruvaat-shuttle (van de mitochondriale matrix naar het cytoplasma, bij de vetzuursynthese)
Pyruvaat
CO2
Pyruvaat carboxylase
ADP
ATP, CoA
Mito
ATP
NAD+
Oxaloacetaat
Citraatsynthase
Citraat
Cyto
ATP-citraat-lyase
Oxaloacetaat
~5~
Pyruvaat
Pyruvaat DH complex
Acetyl-CoA
Acetyl-Coa
CO2
NADH, H+
Koolhydraten : Glycogeen: Glycogeensynthese
Celtype
Lever
en
spieren
Comp
Regeling
Substraten, enzymen en metabolieten
UTP
Cyto
Regeling van Glycogeensynthase
Gedefosforyleerd = actief
1) Glucagon - G-proteïne - Adenylaatcyclase PK A (actief) - fosforylering
2) Insuline - PP1 - defosforylering
Glycogenine
met 8
residuen
Glucose-1-fosfaat
Glucose-1-fosfaat uridyltransferase
UDP-glucose
Glycogeensynthase Glycogenose type 0
2 Pi
Glycogeen (niet vertakt)
BE alfa-1,4-glucosidase
H2O
Glycogenose type IV = Z. van Andersen + cf hieronder)
7 residuen afgeknipt
BE transferase
(cf hierboven)
Glycogeen (met vertakking)
Koolhydraten : Glycogeen: Glycogenolyse
Celtype
Comp
Lever
en
spieren
Cyto
Regeling
Regeling van Glycogeenfosforylase
Gefosforyleerd = actief
1) Glucagon - G-proteïne - Adenylaatcyclase PK A (actief) - fosforylering van fosforylase
kinase Glycogenose type IX - fosforylering
2) Insuline - PP1 - defosforylering
Substraten, enzymen en metabolieten
Pi
Glycogeen (1  4)
Glycogeenfosforylase +
B6
Glycogenose type V (spieren) en VI
(lever) = Z. van Hers
Glucose-1-fosfaat
fosfoglucomutase
Glycogeen (1  6) (vertakking)
DBE-Transferase
Glycogenose type III = Z. van Cori +
df hieronder
Tak gereduceerd tot 1 glucose
H2O
DBE alfa-1,6-glucosidase
(cf hierboven)
Lever
Cyto
Glucose-6-fosfaat
Glucose-6-fosfatase
Glucose
NB: lysosomale ziekte: α-1-4 glycosidase: Glycogenose type II = Z. van Pompe
~6~
Glucose
Koolhydraten : Pentosen : Pentosefosfaatweg
Celtype
Com
p
Regeling
Fluxcontrole
De meeste
cellen
maar
Cyto
Substraten, enzymen en metabolieten
Glucose-6-fosfaat
Glucose-6-fosfaat DH Non-sferocytische hemoloytische anemie
6-fosfo glucono-δ-lacton
Lactonase
6-fosfo gluconaat
6-fosfo gluconaat DH
NADP+
H2O
NADP+
volgens 4
modaliteiten
Ribulose-5fosfaat
NADPH + H+
H+
NADPH + H+,
CO2
Ribulose-5-fosfaat
Pentosefosfaat epimerase
Pentosefosfaat isomerase
Xylulose-5-fosfaat
Ribose-5-fosfaat
Transketolase
Ziekte van Wernicke-Korsakov
Glyceraldehyde-3-fosfaat
Sedoheptulose-7-fosfaat
Transaldolase
Erythrose-4-fosfaat
Fructose-6-fosfaat
(naar de glycolyse)
Transketolase
Glyceraldehyde-3fosfaat
(naar de
glycolyse)
~7~
Fructose-6-fosfaat
(naar de
glycolyse)
Lipiden : Vetzuren : Bèta-oxidatie
Celtype
Comp
Regeling
Substraten, enzymen en metabolieten
cyto
ATP, CoA
Alle
cellen
thv de
binnenste
membraan
vd mito
Fluxcontole: CPT-1
matrix vd
mito
Opm.
Translocase = vervoer
thv de binnenste
membraan vd mito
inhibitie: malonyl-CoA
(vz-synthese)
ATP
Carnitine
CoA
FAD
H2O
NAD+
CoA
Vetzuur
Acyl-CoA-synthetase
Acyl-CoA
Carnitine- palmitoyl-transferase CPT-1
Acylcarnitine
Carnitine- palmitoyl-transferase CPT-2
Acyl-CoA
Acyl-CoA-DH
Cx enoyl-CoA
Enoyl-CoA-hydratase
Cx-L-hydroxy acyl-CoA
L-3-hydroxy acyl-CoA- DH
Cx-beta-keto acyl-CoA
Beta-ketothiolase = thiolase
Acyl-CoA (Cx - 2)
+
Acetyl-CoA
(Opnieuw naar Acyl-CoA-DH)
(Naar Krebs-cyclus)
~8~
CoA
Carnitine
FADH2
NADH, H+
Lipiden : Vetzuren : Synthese
Celtype Comp
Regeling
Substraten, enzymen en metabolieten
Cyto
ATP
CO2
Mito
Pyruvaat
Pyruvaat carboxylase
Pyruvaat
Pyruvaat DH complex
ATP
CoA
NAD+
Oxaloacetaat
CO2
NADH
H+
Acetyl-CoA
Citraatsynthase
Citraat
ATP-citraat-lyase
Fluxcontrole: ACC
NADH
Oxaloacetaat
Malaat DH
NADP+
Malaat
Malic Enzyme
ACC gefosforyleerd: inactief
Alle
cellen
Cyto
1) AMP-gevoelig proteïne
kinase;
Pyruvaat
2) Fosfatase 2A:
. insuline: +
. glucagon en adrenaline: 3) citraat: polymerisatie van
ACC: gedeeltelijk actief
Opm.
1) Citraat-pyruvaat shuttle
2) Vetzuursynthase (= een megasynthase)
3) Malonyl-CoA = remmer van
de beta-oxidatie van VZ
via CPT-1
~9~
NAD+
NADPH
CO2
CO2
ATP
Acetyl-CoA
ACC (Acetyl-CoA-carboxylase)
Malonyl-CoA
Malonyl-transferase
Condensing enzyme
CO2
Cx-beta-keto-acyl- ACP (acyl carrier proteïne)
NADPH
beta-keto-acyl-reductase
NADP+
Cx hydroxyl ACP
Dehydratase
H2O
Cx enoyl ACP
NADPH
Enoylreductase
NADP+
Cx acyl ACP
Thio-esterase
Palmitaat
Malonyl
ELONVL6
CO2 + CoA
-CoA
Steaoryl-CoA
O2 + 2 SCD 1: steaoryl-CoA desaturase
2 H2 O +
NADH
met Cyt. b5
2 NAD+
Lipiden : Vetzuren : Ketonlichamen : Synthese
Celtype
Lever
HMG-CoAsynthase 2:
specifieke
expressie in de
lever
Comp
Regeling
Matrix
van de
mito's
Substraten, enzymen en metabolieten
Acetyl-CoA
Acetyl-CoA
Fluxcontrole:
HMG-CoA-lyase
NADH + H+
Vetzuren / Ketogene aminozuren
Beta-oxidatie / ?
Acetyl-CoA
Beta-keto-thiolase
Acetoacetyl-CoA
HMG-CoA-synthase 2
HMG-CoA (3-hydroxy, 3-methyl-glutaryl-CoA)
HMG-lyase
Acetoacetaat (naar het bloed)
Beta-hydroxybutyraat DH
Beta-hydroxybutyraat (naar het bloed)
Acetyl-CoA
NAD+
Lipiden : Vetzuren : Ketonlichamen : Afbraak
Acetoacetaat
Niet enzymatisch
2 Aceton
Hartspier
en
hersenen
(ook andere
weefsels)
Mito
NAD+
GTP
Succinyl-CoA
Beta-hydroxybutyraat
Beta-hydroxybutyraat - DH
Acetoacetaat
OXCT 1 (2-oxozuur-CoA-transferase 1)
NADH + H+
Succinaat
Aceto acetyl-CoA
Beta-ketothiolase
2 acetyl-CoA
CoA
~ 10 ~
(naar de Krebs-cyclus)
Lipiden : Vetzuren : Afgeleiden : Triacylglycerolen (synthese en afbraak)
Darmholte
Triacylglycerol
Pancreatische lipase
Monoacylglycerol + 2 VVZ
Dunnedarmmucosa
Lever
Vetcellen
Monoacylglycerol + 2 VVZ
Glycerol
Glycerolkinase
Dihydroxyacetonfosfaat
(reductie)
Acyl-CoA
cf. hiernaast
Acyl-CoA
Acyl-CoA
Triacylglycerol
 Chylomicronen
Glycerol-3-fosfaat
Glycerolfosfaat acyl transferase
CoA
Lysofosfatidaat
Glycerolfosfaat acyl transferase
CoA
Fosfatidaat
(een specifieke fosfatase)
Pi
Diacylglycerol
Diglyceride acyltransferase
CoA
Triacylglycerol
 VLDL
 Opslag in cytoplasma
Endotheelcellen van kleine bloedvaten
= Triacylglycerol
synthase
complex
Vetcellen (cytoplasma)
Triacylglycerol (uit de chylomicronen en VLDL)
Lipoproteïnelipase LPL
Regeling:
hormonaal
Glycerol + 3 VVZ
 naar vetcellen en andere cellen
~ 11 ~
Triacylglycerol (uit de reserve)
Vetcellipasen
Glycerol + 3 VVZ
 naar de lever
Lipiden : Vetzuren : Afgeleiden : Glycerolipiden en Sfingolipiden (synthese)
Glycerolipiden
De novo
Citidine trifosfaat CTP
Serine
3 SAM
X
Fosfatidyl-serine
(decarboxylering)
Fosfatidyl ethanolamine
(3 methyleringen)
Fosfatidylcholine = lecithine
Salvageweg
Diacylglycerol
X
CDP-diacylglycerol
CMP
Inositol
CO2
3 SAH
Pi
X
Fosfatidyl-inositol
(kinase)
(signaalmolecule : vast)
Fosfolipase C (zie volgende blz)
(signaalmolecule : vrij)
Choline
(Fosforylatie)
Fosforylcholine
CTP
X
CDP-choline
Diacylglycerol
X
Fosfatidyl-choline
PPi
CMP
Sfingolipiden
Serine
NADPH, H+
FAD
Acyl-CoA
CDP-choline
X
Sfingomyeline
CDP
Palmitoyl-CoA
X
CO2, CoA
(reductie)
NADP+
(oxidatie)
FADH2
Sfingosine
X
CoA
Ceramide
(→ signaaltransductie, apoptose)
UDP-glucose/galacose
X
UDP
Gluco/galacto cerebroside
4 UDP-suikers
X
4 UDP
Gangliosiden (meer dan 60)
~ 12 ~
Lipiden : Vetzuren : Afgeleiden : Eicosanoïden (synthese)
Membraanlipiden
Fosfolipase A2
Regeling: hormonen en
Neurotransmitters
C20 : 3 C20 : 5
O2
Niet
beschreven
Niet
beschreven
C20 : 4 = Arachidonzuur
Prostaglandinesynthase
met cyclo-oxygenase
COX
Prostaglandine G2 PGG2
Glutathion SH
(reductie)
Prostaglandine H2 PGH2
Specifieke enzymen
PGE1
PGE3
Prostaglandinen
PGE2, PGF2a
Prostacycline
PGI2
Thromboxanen
TXA2, TXB2
Lipoxygenasen LOX
5-~ ; 12-~ en 15-~
Hydroxyperoxi-eicosatetraeenzuur HPETE
5-~ ; 12-~ en 15-~
(reductie)
Hydroxy-eicosatetraeenzuur HETE
5-~ , 12-~ en 15-~
5-Hydroxy-eicosatetraeenzuur HETE
12-Hydroxy15-Hydroxyeicosatetraeen- eicosatetraeen
X
zuur HETE
-zuur HETE
Leucotriëen LTA4
X
GSH
X
LTB4
LTC4
X
Gln
LTD4
X
Gly
LTE4
~ 13 ~
Lipiden : Cholesterol : Synthese
Celtype
Meeste
cellen
Com
p
Cyto
Regeling
Fluxcontrole:
HMG-reductase
1) [cholesterol] in
de membraan vh
ER
2) Statinen
Substraten, enzymen en metabolieten
2 acetyl-CoA
Beta-keto-thiolase
Aceto acetyl-CoA (C4)
HMG-CoA-syntase 1
HMG-CoA (C6)
HMG-CoA-reductase
Acetyl-CoA
2 NADPH
CoA
2 NADP+
CoA
Mevalonaat (C6)
ATP
Mevalonaatkinase
ATP
Fosfomevalonaatkinase
ATP
Fosfomevalonaatkinase
IPP-isomerase
CO2 , Pi
Iso pentenyl pyrofosfaat = IPPP (  Dimethyl pyrofosfaat  Allyl carbocation) (C5 = een terpeen)
IPPP
Geranyl PP-synthase
PPi
Geranyl pyrofosfaat (C10) ( Allyl carbocation)
IPPP
Farnesyl PP-synthase
PPi
Farnesyl pyrofosfaat (C15) ( Allyl carbocation)
Farnesyl pyrofosfaat
Squaleensynthase
4 Pi
Squaleen (C30)
O2
Squaleen oxido cyclase
NADPH
Lanosterol synthase
NADP+
Squaleen epoxide  sterol carbocation  lanosterol (C30)
NADH
19 stappen (o.a. hydroxylasen)
HCOOH
6 NADPH
Lanosterol oxidase
2 CO2
Cholesterol
~ 14 ~
Lipiden : Cholesterol : Afgeleiden : Galzouten
Celtype
Lever
Comp
Regeling
Substraten, enzymen en metabolieten
Cyto
CoA
Glycine / Taurine (bètaamino-ethaansufluronzuur)
Cholesterol
(verzadiging vd ringstructuur)
Mono-oxygenasen met CYT P450 (oxidatie)
Trihydroxy coprostanoaat
X
Cholyl-CoA
(conjugatie)
Glycocholaat / Taurocholaat
~ 15 ~
Lipiden : Cholesterol : Afgeleiden : Steroïdhormonen
Celtype
Comp
Mito
Gonaden
Regeling
Hypothalamus
 Hypofyse
- ACTH 
bijnier
- FSH en LH
 gonaden
 cAMP
Substraten, enzymen en metabolieten
LDL-cholesterol of
nieuw gesynthetiseerd cholesterol (C27)
Desmolase = side chain cleavage enzym
O2, NADPH
C6 stuk
∆5 pregnenolon (C21)
β-3 hydroxy DH
CYT P17 A1 + 17,20lyase
DHEA
Cyto
Progesteron
17-αhydroxylase
21-hydroxylase
11-β- hydroxylase
Cortisol
18-hydroxy
DH
Aldosteron
C2
(oxidatie)
Androsteendion
(reductie)
Testosteron
5-α-reductase
Aromatase
Dihydrotestosteron
~ 16 ~
Aromatase
Aromatase
(oxidatie)
(oxidatie)
Oestron
(reductie)
Oestradiol
ATP
PAPS
SULT2A1
DHEAS
Lipiden : Cholesterol : Afgeleiden : Vitamine D
Celtype
Comp
Regeling
Substraten, enzymen en metabolieten
Cholesterol
7-dehydrocholesterol of Vitamine D
UV-licht
Cholecalciferol (Vit. D3)
(25-hydroxylering)
25-hydroxy cholecalciferol
(1-hydroxylering)
1,25-dihydroxy cholecalciferol = calcitriol
Huid
Lever
Nier
~ 17 ~
Aminozuren: Synthese van niet-essentiële AZ
Alfa-keto-zuur + bron van stikstof (NH4 of alfa-aminogroep van een aminozuur)
Alfa-keto-glutaraat (C5)
NH4
Pyruvaat (C3)
3-fosfo hydroxy pyruvaat
Oxaloacetaat (C4)
Glutamaat
Glutamaat
Glutamaat
NADPH, H+
Glutamaat DH
NADP+
H2O
Alaninetransaminase ALT + B6
Transaminase + B6
Aspartaattransaminase AST + B6
Glutamaat
Alanine
Serine
Aspartaat
Alfa-keto-glutaraat
Alfa-keto-glutaraat
Alfa-keto-glutaraat
Glutamine
Asparagine
Alfa-keto-glutaraat
Aminozuur + bron van stikstof (NH4 of alfa-aminogroep van een aminozuur)
Glutamaat
Aspartaat
NH4
NH4 /
Glutamine
Glutaminesynthetase
X
ATP
Essentieel aminozuur
Fenylalanine
Methionine
Fenylalaninehydroxylase
X
Tyrosine
Cysteïne
C1-metabolisme
Serine
Tetrahydrofolaat
THF
X
N5-N10
methyleen
hydrofolaat
Glycine
Ureumcyclus
X
Arginine
Opmerkingen
PM Essentiële AZ:
Vertakte AZ:
Valine, Leucine, Isoleucine
? Proline
Aromatische AZ:
Fenylalanine, Tryptofaan
~ 18 ~
Basische AZ:
Lysine, (Arginine) Histidine
Methionine
Threonine
Aminozuren: Afbraak : C-skelet
Aminozuur
Ketogene AZ
Metabole weg: aminozuuroxidatie (in de mitochondriale matrix)
Leu, Lys, Phe (*),
Tyr(*), Trp
Ile, Leu, Trp
Acetoacetyl-CoA
Ala, Cys, Gly, Ser,
Thr, Trp
Pyruvaat
Acetyl-CoA
Citraat
Cis-aconitaat
Isocitraat
Glucogene AZ
Arg, Glu, Gln, His,
Pro
Ile, Thr, Val
X
Aminozuurtransaminase
Glutamaat
Alfa-ketozuren
Alfa-ketozuur DH
complex (branched chain
amino acid dehydrogenase)
Glutamaat DH
B12Methylmalonylafhankelijk
CoA
enzym
Alfa-keto-glutaraat
Succinyl-CoA
Met
Succinaat
Fumaraat
Malaat
Oxaloacetaat
Asp, Phe (*), Tyr (*)
Asn, Asp
(*) Zowel keto- als glucogene AZ
~ 19 ~
Aminozuren: Afbraak : Stikstof
Celtype
Comp
Regeling
Substraten, enzymen en metabolieten
Alanine, Serine, Aspartaat
α-keto-glutaraat
Transaminasen
Alle
cellen
?
H2O,
NAD+
CO2, 2 ATP
Lever
Ornithine
Mito
Aspartaat, 2 ATP
α-ketozuur *
Glutamaat
Andere AZ
Glutaminesynthase
Glutamine
Glutaminase
Glutamaat
Glutamaat DH
Ammoniak NH4+
Carbamoylfosfaat synthetase 1
N-carbamoylfosfaat
Ornithine transcarbamoylase
Citrulline
Argino succinaat synthetase
Argino succinaat
Argino succinase
Arginine
Arginase 1
Ureum
(* resp: pyruvaat, 3-hydroxypyruvaat en oxaloacetaat)
( **  Fumarase  L-malaat  malaat DH  Oxaloacetaat  AST  Aspartaat)
NB Bescherming van arginine uit de voeding
Celtype
Comp
Regeling
Substraten, enzymen en metabolieten
Arginine
Arginase 2
Ornithine
X
Citrulline
( portaalbloed)
Citrulline
Arginosuccinaatsynthetase
Arginosuccinaat
Arginosuccinase
Arginine ( systhemische circulatie)
Darmmucosa
Nier
~ 20 ~
NADH, α-keto-glutaraat
2 ADP
Fumaraat **
Ornithine
Aminozuren : Afgeleiden : Creatine
Celtype
Comp
Regeling
Substraten, enzymen en metabolieten
Nier
SAM
Lever
Arginine + Glycine
Arginine : glycine - aminotransferase AGAT
Guanido acetaat
S-adenosylmethionine: guanido azijnzuur methyl transferase GAMT
Creatine
 Fosfocreatine
Aminozuren: Afgeleiden : Carnitine
Celtype
Comp
Regeling
Substraten, enzymen en metabolieten
Histon H3-lysine 27,...
(afbraak in de lysosomen)
Trimethyl-lysylresidu
Trimethyl-lysine
Hydroxy trimethyl lysine
Trimethyl- amido- butyraldehyde
Butyrobetaïne
Carnitine
~ 21 ~
Ornithine
SAH
Aminozuren : Afgeleiden : Haem : Synthese
Celtype
Beenmerg
Comp. Regeling
Mito
Substraten, enzymen en metabolieten
Fluxcontrole :
Feedbackinhibitie
door haem
Glycine + Succinyl-CoA
δ-amino levulinaat synthase (condensatie)
δ-amino levulinaat
δ-amino levulinaat
3 porfobilinogenen
Fe2+
Porfobilinogeen synthase (condensatie)
Porfobilinogeen
Porfobilinogeen deaminase (polymerisatie)
Lineair tetrapyrool
Synthase (cycliseren)
Uroporfyrine I
Co-synthase
Uroporfyrine III
(ringoxidatie-decarboxylatie vd zijketens)
Protoporfyrine IX
Ferrochelatase
Haem
~ 22 ~
CO2, CoA
H2O
3 NH4+
(→ in eiwit verpakken)
Aminozuren : Afgeleiden : Haem : Afbraak
Celtype
Comp. Regeling
Substraten, enzymen en metabolieten
Haem
Milt
2 O2, NADPH
Haemoxygenase
Fe3+
(in ferritine, naar het bloed, in
transferrine, naar het beenmerg)
H2O, NADP+, CO
Biliverdine
(reductie)
Bilirubine
(naar het bloed, binding met albumine)
Lever
2 UDP-glucuronzuur
Bilirubine (binding met ligandine)
Bilirubine (los)
UDP-glucuronyltransferase UDP1A1
Bilirubine diglucuronide
(naar de galblaas, naar de darm)
Dunne
darm
Darmflora
Urobilinogeen
X
Urobilinen
(naar de faeces of naar het bloed, dan naar de lever (naar de gal) of naar de nieren (naar de urine)
~ 23 ~
Aminozuren : Afgeleiden : Polyaminen
Celtype
Comp. Regeling
Substraten, enzymen en metabolieten
Ornithine
Ornithine decarboxylase
Putrescine ( = diamine)
Spermidine synthase
Spermidine
Spermine synthase
Spermine
SAM
SAM
CO2
5’-methyl thio adenosine 5’meTA
5’meTA
Aminozuren : Afgeleiden : Stikstofmonoxide NO
Celtype
Neuronen
Endotheelcellen
Macrofagen
Comp. Regeling
Substraten, enzymen en metabolieten
O2, NADPH,
Arginine
NO-synthase NOS
H+
H2O
nNOS (in neuronen)
eNOS (in endotheelcellen)
iNOS (in macrofagen)
O2, NADPH,
N-ω-hydroxy arginine
NOS
H+
NO
~ 24 ~
Citrulline,
H2O, NADP+
Aminozuren : Afgeleiden : Catecholaminen
Celtype
Comp. Regeling
Substraten, enzymen en metabolieten
Tyrosine
Tyrosine hydroxylase
3,4-dihydroxyfenylalanine DOPA
DOPA-decarboxylase = aromatisch AZ-decarboxylase
Dopamine
Dopamine hydroxylase
Noradrenaline
Fenyl-ethanol-amine-N-methyltransferase
Adrenaline
CO2
Aminozuren : Afgeleiden : Serotonine en Melatonine
Celtype
Comp. Regeling
Substraten, enzymen en metabolieten
Tryptofaan
Tryptofaan-hydroxylase 1 en 2
5-hydroxy tryptofaan
Aromatisch AZ decarboxylase
Serotonine
N-acetyl-transferase
Hydroxy-inotol-O-methyltransferase HIOMT
Melatonine
~ 25 ~
CO2
Aminozuren : Afgeleiden : GABA
Celtype
Comp. Regeling
Substraten, enzymen en metabolieten
Glutamaat
Glutamaatdecarboxylase
GABA
CO2
Aminozuren : Afgeleiden : Thyroxine
Celtype
Comp. Regeling
Substraten, enzymen en metabolieten
Di-jodothyrosine residu
Tyrosine residu in thyroglobuline
(jodinatie)
Di-jodothyrosine residu
(covalente verbinding)
Thyroxine T4
Aminozuren : Afgeleiden : Histamine
Celtype
Comp. Regeling
Substraten, enzymen en metabolieten
Histidine
Histidine decarboxylase
Histamine
En ook nog : Sfingosine, Choline...
~ 26 ~
CO2
Nucleotiden : Purinen : de novo Synthese
Celtype
Comp.
Regeling
Substraten, enzymen en metabolieten
ATP
Fluxcontrole
thv P
PRPP
synthetase
en
PPAT
door
IMP, AMP
en GMP
= feedbackinhibitie
Glutamine
ATP, Glycine
N-10-formyl THF
ATP, Glutamine
ATP
CO2
ATP, Aspartaat
N-10-formyl THF
Fluxcontrole
na IMP
resp. door
AMP en
GMP=
feedbackinhibitie
Ribose-5-fosfaat
PRPP synthetase
Fosforibosyl-pyrofosfaat PRPP
PPAT (+ aminogroep)
PRA
TFE (+ glycine)
GAR
TFE (+ formylgroep)
FGAR
PFAS (+ aminogroep)
FGAM
TFE (ringsluiting imidazolring)
AIR
PAICS (+ carboxylgroep)
CAIR
PAICS (+ N-succinyl)
SAICAR
ADSL (- fumaraat)
AICAR
ATIC (+ formylgroep)
FAICAR
ATIC (ringsluiting  zesring)
Inosine-5'-monofosfaat
IMP = Hypoxanthine + ribose-5-monofosfaat
Aspartaat
X
X
Adenylsuccinaat
Xanthylaat
X
Fumaraat Glutamin
X
Glutamaat
e
Adenosinemonofosfaat AMP
Guanosinemonofosfaat GMP
~ 27 ~
AMP
Glutamaat, PPi
ADP, Pi
THF
ADP, Pi, Glutamaat
ADP, Pi
ADP, Pi
Fumaraat
THF
H2O
Nucleotiden : Purinen : Salvageweg
Celtype
Comp Regeling
.
Substraten, enzymen en metabolieten
ATP
Adenine
Adenine
PPi
fosforibosyltransferase
Adenosinemonofosfaat
Ribose-5-fosfaat
PRPP synthetase
AMP
Fosforibosyl-pyrofosfaat PRPP
Hypoxantine / Guanine
Hypoxanthine-guaninefosforibosyltransferase
Inosinemonofosfaat / Guaninemonofosfaat
~ 28 ~
PPi
Nucleotiden : Pyrimidinen : de novo Synthese
Celtype
Comp Regeling
Cyto
Substraten, enzymen en metabolieten
CO2, Glutamine, ATP
Aspartaat
Alle
cellen
Mito
NAD+
PRPP
Cyto
ATP
ATP
Glutamine
/
Carbamoyl fosfaat synthetase II
Carbamoylfosfaat
Aspartaat trans carbamoylase
Carbamoyl aspartaat
Dihydro orotase
Dihydro orotaat
Dihydro orotaat DH
Orotaat
Orotaat fosforibosyl transferase
Orotidylaat
Orotidylaat decarboxylase
Uridine monofosfaat UMP
UMP-kinase
Uridine difosfaat UDP
Nucleoside difosfokinase
Uridine trifosfaat UTP
CTP-synthetase
Citosine trifosfaatTP
Glutamate
Multifunctioneel
enzym:
CAD
Pi
H2O
NADH
PPi
Multifunctioneel
enzym:
UMP-synthase
CO2
ADP
ADP
Glutamaat
Nucleotiden : Pyrimidinen : Salvageweg
Celtype
Comp.
Regeling
Substraten, enzymen en metabolieten
Uracil
Fosforibosyl pyrofosfaat PRPP
Uracil fosforibosyl transferase
Uridinetrifosfaat UTP
~ 29 ~
PPi
Nucleotiden : DNA-bouwstenen : Reductie van ribose
Celtype
Comp.
Regeling
Substraten, enzymen en metabolieten
Allosterie:
- globaal door alle producten
- specifiek door de meest abundante difosfaten
 evenwicht tussen de 4 desoxyribonucleotiden
NADPH + H+
ADP / GDP / CDP / UDP
Ribonucleotidereductase
NADP+ , H2O
dADP / dGDP / dCDP / dUDP
Nucleotiden : DNA-bouwstenen :Synthese van dTMP
Celtype
Comp.
Regeling
Substraten, enzymen en metabolieten
N5,N10-Me-THF
dUMP
thymidylaatsynthase
dTMP
 (NADPH) dihydrofolaatreductase (NADP+) THF
~ 30 ~
DHF *
Nucleotiden : Katabolisme
Celtype
Alle
cellen
Comp
Regeling
Substraten, enzymen en metabolieten
RNA / DNA nucleïnezuren
RNasen / DNasen
(desoxy)ribonucleosiden-5'-monofosfaten XMP
Nucleosidasen
Nucleosiden
Purinenucleosiden Jicht
Adenosine
Pi
Guanosine
Adenosinedeami
NH4 (?)
nase
Inosine
Pi
Purine nucleoside fosforylase
Ribose-1-fosfaat
Hypoxanthine
Guanine
H2O; O2
Xanthine
H2O
Guanase
NH4+
oxidase
Xanthine
H2O; O2
Xanthine oxidase
H2O2
Urinezuur
(ionisatie)
Uraat
(zoutvorming)
Natrium uraatkristallen
~ 31 ~
Pi
Pyrimidinenucleosiden
Specifieke
Ribose-1nucleoside
fosfaat
fosforylasen
Vrije basen
cf. AZ
- C-skelet: verbranding
- Stikstof: ureum
Verbranding van koolhydraten, lipiden, aminozuren en pyrimidinen : Krebs-cyclus
Celtype
Comp
Regeling
Fluxcontrole
Alle
cellen
Matrix
vd
mito's
Fluxcontrole:
- ATP, NADH
+ Ca
Fluxcontrole:
- ATP, NADH, succinyl-CoA
+ Ca
Substraten, enzymen en metabolieten
Acetyl-CoA
NAD+
CoA
NAD+
GDP
Pi
+ Ca
FAD
+ Ca
NAD+
~ 32 ~
Oxaloacetaat
Citraatsynthase
Citraat
Aconitase
Cis-aconitaat
Aconitase
Isocitraat
Isocitraat DH
Alfa-keto-glutaraat
Alfa-keto-glutaraat DH complex
Succinyl-CoA
Succinyl-CoA synthase
Succinaat
Succinaat DH
Fumaraat
Fumarase
L-Malaat
Malaat DH
Oxaloacetaat
NADH, H+
CO2
CO2
NADH, H+
GTP
CoA
NADH, H+