In vivo fluorescentie van NADH in gist

In vivo fluorescentie van NADH in
gist
• Geef een fysiologische verklaring voor de NADH
fluorescentie veranderingen
• Betrek hierin ook de heersende
zuurstofconcentraties
Wat gebeurt er in de verschillende fases (1- 8)?
H2O2
Aceetaldehyde
6
4
5
Gehongerde
gistcellen worden
gesuspendeerd in
een aerobe buffer
met glucose
3
2
NADH fluorescentie
Tijd
1
1
min
Mengen
H2O2
8
7
NADH fluorescentie
Tijd
Recorderuitdraai van de zuurstofelectrode
Gist toegevoegd
230 µM O2
H2O2
Aceetaldehyde
Tijd (min)
1
min
[O2] switch
= (11/74)x 230 µM
Katabolisme van glucose in gist
• In aanwezigheid van zuurstof zijn actief: glycolyse,
citroenzuurcyclus en ademhalingsketen (fase 1)
• In afwezigheid van zuurstof zijn actief: glycolyse en ethanol
productie (samen fermentatie genoemd)
Aerobe afbraak van glycose
(pyruvaat)
• De citroenzuurcyclus
vindt plaats in de
mitochondriën
• Reductie equivalenten
worden onttrokken
aan intermediairen en
overgebracht op
NAD+ en FAD.
De mitochondriale ademhalingsketen: electronen
transport naar zuurstof is gekoppeld aan het opbouwen
van een proton motive force
Overzicht over de oxidatieve
fosforylering
• Een proton
pompende
ademhalingsketen
• PMF gedreven
fosforylering van
ADP
• 2.5 ATP(cytoplasma)
/ NADH
• ATP concentratie in
het cytoplasma is
hoog, AMP is laag
3.3 H+/ ATP
Regulatie katabolisme via de
‘energy charge’ (EC)
• EC hoog: een
afgeremde
ademhalingsketen,
citroenzuurcyclus en
glycolyse.
• 30 ATP per glucose
molecuul geoxideerd
tot CO2 en H2O
Als de ademhalingsketen stopt,
daalt de energy charge sterk
• Ademhalingsketen
stopt, citroenzuurcyclus
stopt, de energy charge
daalt sterk.
• Bij een lage energy
charge wordt de
glycolyse sterk
geactiveerd.
• NADH moet worden
geoxideerd, gaat via
fermentatie
Fermentatief katabolisme in gist
• ATP vorming via
substraat gebonden
fosforylering in de
glycolyse.
• Export reductie
equivalenten via
ethanol