Ik heb deze samenvatting en vertaling gemaakt voor het toelatingsexamen van 2022 en ben uiteindelijk als 2e toegelaten tot de vbt aan de RUG in 2022. De leerstof is heel veel, en allemaal in medisch Engels, hierdoor kan het lastig leren zijn. Ik heb alle stof vertaald en/of samengevat.
Marieb. Chapter 24
Cellulaire ademhaling: catabolische afbraak van energie waarbij energie van voedsel wordt omgezet
om ATP te maken in de cellen.
- Goal van cellulaire ademhaling is om chemische energie te
vangen in ATP. (energie kan ook worden opgeslagen in glycogeen
en vet zodat het later kan worden afgebroken)
Fosforylatie: enzymen verplaatsen hoog-energie fosfaatgroepen van ATP naar andere moleculen
- Fosforylated moleculen worden geactiveerd om cellulaire
functies uit te voeren.
Fase 1: verteren + absorberen in spijsverteringskanaal, de voedingsstoffen worden dan via bloed
. getransporteerd naar de cellen.
Fase 2 (in cytoplasma van de cellen): gearriveerde voedingsstoffen worden ofwel ingebouwd in . .
. lipiden, proteïnen en glycogeen ofwel afgebroken tot kleinere fragmenten. Veel moleculen .
. eindigen als pyrodruivenzuur.
Fase 3 (in mitochondrium): Is bijna helemaal catabolisch. Het heeft zuurstof nodig en voltooit het . .
. afbreken van fase 2 (meeste worden eerst acetyl CoA). Dit proces produceert CO2 en water .
. zorgt voor veel ATP.
Cellulaire ademhaling bevat glycolyse van fase 2 en 3.
Proteïnen → afgebroken in aminozuren
Koolhydraten → afgebroken in glucose en andere suikers
Vetten → afgebroken in glycerol en vetzuren.
Oxidation reacties : bevatten het krijgen of verliezen van waterstof atomen.
Oxidation-reduction (redox) reacties : - geoxideerde substanties verliezen elektronen en energie
- Kleinere substanties krijgen elektronen en energie.
- Redox reacties katalyseren door enzymen die vaak een vitamine
B coenzym vereisen.
• Dehydrogenases: katalyseren verlies van waterstof atomen
• Oxidases: katalyseren transport van zuurstof.
2..belangrijke coenzymen die waterstof (of elektron) ontvangen: NaD en FAD
2 mechanismen worden gebruikt om ATP te maken van opgeslagen energie die vrijkomt bij cellulaire
ademhaling:
• Substraat-level fosforylatie
- Hoog-energie fosfaat groepen worden direct getransporteerd van
substraten naar ADP
- Substraat-level fosforylatie komt 2x in glycolyse (cytosol) en 1
keer in Krebs cirkel (mitochondrium).
• Oxidatieve fosforylatie (meer complex proces maar produceert het meeste ATP)
Chemiosmotix proces (beweging van substanties door membranen voor chemische reacties)
- Energie van oxidatie van voedsel wordt gebruikt om H+ door het
binnenste mitochondrische membraan te pompen zodat er een
sterkte H+ concentratie gradiënt is.
- Zodra H+ terugstroomt door ATP synthase membraan kanaal
proteïne, wordt de energie hiervan gebruikt om ADP te
fosforyderen → ATP.
Als glucose in een cel komt wordt het gefosforyleert tot glucose-6-fosfaat
- De meeste cellen hebben geen enzymen om dit proces om te
keren dus glucose zit “gevangen” in de cel. Alleen cellen in
darmen en lever kunnen dit proces omkeren.
1
, - Houdt intracellulair glucose concentratie laag, wat ervoor zorgt
dat er een constante glucose instroom is.
• Glycolyse (in cytosol) breekt elk glucose molecuul af in 2 moleculen pyrodruivenzuur
• Pyrodruivenzuur komt dan in mitochondrische matrix, waar de citroenzuurcyclus het
oxidateert tot CO2 (tijdens dit proces worden kleine hoeveelheden ATP gevormd)
• Energie rijke elektronen worden getransporteerd naar de elektronen transport keten (in het
binnenste mitochondrische membraan). Deze keten zorgt voor oxydatieve fosforylering. Dit
zorgt uiteindelijk voor de meeste ATP vorming.
Glycolyse (splitsen van glucose) = oxidatie van glucose, bestaat uit 10 stappen
Na glycolyse is glucose afgebroken in 2 moleculen pyrodruivenzuur.
- Is anaeroob (zonder zuurstof)
3 grootste fasen:
- Suiker activatie
Glucose is fosforyleerd door ATP tot fructose-6-bifosfaat, daarna wordt het weer fosforyleerd door
een 2e ATP en wordt fructose-1,6-bifosfaat. Dit is de energie vragende fase.
- Suiker “cleavage”
Fructose-1,6-bifosfaat wordt gesplitst in 2 stuks 3-koolstof fragmenten, welke dihydroxyaceton
fosfaat en glyceraldehyde 3 fosfaat gaat vormen
- Suiker oxidatie en ATP vorming
Bestaat uit 6 stappen, welke uit 2 grote dingen bestaat.
• Elk 3-koolstof fragment geoxideerd doordat er een H+ weg gaat, welke wordt opgepikt door
NAD+, deze H+ draagt een stukje van de glucose energie. → wordt dan NADH+ + H+
• Inorganische fosfaat groepen hechten dan aan elk van deze 2 geoxideerde fragmenten.
Scheiding van deze fosfaat groepen leidt tot de vorming van 2x pyrodruivenzuur en 4 ATP.
Om glycolyse door te laten gaan is er meer NAD+ nodig om aan H+ te hechten, maar de levering
hiervan is gelimiteerd.
- Netto opbrengst van glycolyse is 2 (er vormen 4 maar in het
begin worden er 2 opgebruikt)
NADH moet zijn H+ afgeven zodat het weer NAD+ wordt zodat glycolyse door kan gaan.
- Als er zuurstof is zal NADH de H+ naar de elektronen transport
keten doen ( in mitochondrium)
- Als er geen zuurstof is zal NADH de H+ teruggeven aan het
pyrodruivenzuur zodat er melkzuur vormt.
Melkzuur:
- Een deel verlaat de cel en komt in de lever, deze kan het weer
overzetten tot glycose-6-fosfaat.
- Een deel wordt terug geoxideerd tot pyrodruivenzuur als er weer
zuurstof aanwezig is. (wordt weer aeroob)
Eerste product in de citroenzuurcylus = citroenzuur, welke weer reageert tot de volgende stof enz.
Oxaloacetic zuur bindt met acetyl CoA en start zo de citroenzuurcyclus
Van elke keer dat de cyclus rond gaat krijgen we: 2 CO2, 3 NADH, 1 FADH2, 1 ATP = x2 want →
Omdat er met 2x pyrodruivenzuur is gestart is alles van hierboven dubbel.
• Eindproduct is: 6x CO2, 8x NADH, 2x FADH2, 2x ATP
Oxidatieve fosforylering heeft 2 fases.
- Elektronentransport keten
- Chemische osmose (gebruikt energie van het proton H+ om ATP
te maken)
2
,Substraat-level fosforylering: fosfaatgroep hecht aan ADP om ATP te vormen (in cytosol en
mitochondrische matrix)
Oxidatieve fosforylering: elektron transport proteïnen pompen protonen naar buiten zodat er een
verschil ontstaat. ATP synthase gebruikt de energie van de protonen als deze terug gaan om hiermee
ATP te vormen. Dit gebeurd alleen in de mitochondrische matrix.
Glycolyse: in het cytosol wordt elk glucose molecuul afgebroken tot 2 moleculen pyrodruivenzuur.
Het pyrodruivenzuur gaat dan de mitochondrische matrix in waar de citroenzuurcyclus ervoor zorgt
dat het wordt omgezet in CO2. Tijdens dit proces word een kleine hoeveelheid ATP gemaakt.
Energie rijke elektronen worden opgepikt door coenzymen en gebracht naar de elektronen transport
keten welke in het binnenste mitochondrische membraan zit. Deze keten zorgt voor oxidatieve
fosforylering, dit zorgt voor het meeste ATP.
Glucose + ATP → glucose-6-PO4 + ADP
Oxidatie van glucose:
Fase 1; elektronen transport keten (ETK) is het enige pad dat direct zuurstof gebruikt
(citroenzuurcyclus gaat niet door als er geen zuurstof is, terwijl het niet direct zuurstof gebruikt)
NADH + H+ en FADH2 leveren waterstof atomen die van glucose komen naar de proteïnen
van de ETK
ETK gebruikt energie die komt van de elektronen van waterstof om H+ door het membraan
te pompen om zo de proton gradiënt te creëren.
Sommige H+ gaat binden met zuurstof om zo water te vormen.
Flavine = proteïne van riboflavine (ETK 1 en 2)
Cytochromes = proteïne met ijzer pigment (ETK 3 en 4)
Nabijgelegen complexen komen samen om ademhalingsenzym te vormen.
Elektronen transport keten:
1; complexen 1 en 2 accepteren waterstof van NADH en FADH2 (NAD+ en FAD kunnen daarna terug
. naar de glycolyse en citroenzuurcylus).
2; waterstof wordt gesplitst in H+ protonen en elektronen. (elektronen worden door de keten .
. gehaald, elk complex oxideert als het een elektron doorgeeft aan de volgende. Coenzym Q en
. cytochroom C zorgen voor de doorgifte tussen de complexen.)
Een beetje energie van het elektron komt vrij bij elke transfer, in de vorm van warmte. Deze .
. energie wordt door complex 1, 3 en 4 gebruikt om H+ uit de intermembraanruimte te .
. pompen, zodat er een H+ gradiënt gecreëerd wordt.
3; bij complex 4, elektronenparen combineren met H+ en zuurstof om zo water te vormen.
Fase 2 (chemiosmose); de proton concentratie gradiënt creëert ook een pH gradiënt en een . . .
. spanningsgradiënt over het membraan. H+ wordt zo tot de matrix van het membraan .
. aangetrokken maar kan er niet doorheen. H+ kan alleen door complex 5 (ATP synthase). ATP
. synthase is een motor die fosfaat (Pi) met ADP samenvoegt wat ATP creëert.
Stappen van ATP synthase productie van ATP
• H+ ionen gaan door de stationaire motor van ATP synthase
• Als ze door het rotor mechanisme gaan binden ze aan een subunit die daardoor van vorm
verandert en gaat draaien.
• Doordat de motor draait slaat een vastzittende hendel om
• Als deze hendel veranderd activeert het catalytic punt op de knop die zorgt dat Pi en ADP
samen ATP vormen.
3
, NADH geeft z’n elektronen aan complex 1, FADH2 geeft ze aan complex 2.
De elektronen worden doorgegeven van complex op complex wat energie creëert om de H+ naar de
intermembraan ruimte van de mitochondria te halen. De elektronen worden naar zuurstof
aangetrokken en vormen samen met H+ en zuurstof water.
Van 1 glucose molecuul:
• Substraat level fosforylering geeft 4 ATP (2 van glycolyse en 2 van citroenzuurcylus)
• Oxidatieve fosforylering geeft 28 ATP (25 ATP van NADH, 3 van FADH2)
Eindproduct is dan 32 ATP, maar 2 ATP wordt gebruikt om NADH te verplaatsen, dus zijn er 30.
Cyanide gas verstoort de oxidatieve fosforylering omdat het bindt met cytochroom oxidase. (dit
blokkeert de elektronen flow van complex 4 naar zuurstof) wat resulteert in dood.
Giftige stoffen (uncouplers) verstoren de proton gradiënt door het membraan permeabel te maken
voor H+, hierdoor kan er geen ATP gemaakt worden.
Cellen kunnen geen grote hoeveelheden ATP opslaan.
Stijgende intracellulaire hoeveelheden ATP verbieden de glucose metabolisme en zorgen voor
glycogeen of vet vorming.
Glycogenese: Glycogeen kan worden gevormd met overtollig glucose, wordt gekatalyseerd door
glycogeen synthase. Dit gebeurd het meeste in de lever en skeletspiercellen.
Glycolyse = veranderd glucose tot pyrodruivenzuur
Glycogeen = overtollig glucose wat opgeslagen wordt in lever en skeletspiercellen.
Synthese van glycogeen vanuit glucose = glycogenese (gebeurd in cytosol)
Glycogenolyse = afbreken van glycogeen tot glucose, wordt gestimuleerd door laag bloed glucose.
Gluconeogenese = vormen van nieuwe glucose van niet koolhydraat bronnen. Komt voor in de lever.
Als het glucose level in het bloed zakt kan glucose worden gevormd van glycerol en aminozuren.
Lipiden brengen meer energie dan glucose of proteïne katabolisme. De meeste vet spijsvertering
wordt getransporteerd in lymfe als chylomicrons. Worden gehydrolyseerd door endothelial enzymen
tot vetzuren en glycerol.
Alleen triglyceriden worden geoxideerd voor energie.
2 bouwstenen van triglyceriden worden apart geoxideerd
- Glycerol afbraak; glycerol wordt afgebroken tot glyceraldehyde 3-
fosfaat wat vervolgens de citroenzuurcylus ingaat. De opbrengst
ATP hiervan is ongeveer de helft als van glucose. Brengt 15 ATP
per glycerol op.
- Vetzuren worden afgebroken; vetzuren ondergaan beta oxidatie
in de mitochondria. Vetzuurketens worden afgebroken in 2
koolstof zuur fragmenten, en coenzymen (FAD en NAD+) zijn
gereduceerd in het proces. Azijnzuur fragmenten fuseren met
CoA tot acetyl CoA die vervolgens de citroenzuurcylus ingaat.
Lipogenese = triglyceride synthese, dit gebeurd als cellulaire ATP en glucose levels hoog zijn. Glycerol
en vetzuren die niet nodig zijn worden opgeslagen als triglyceriden. Vormt dus lipiden van acetyl CoA
en glyceraldehyde 3 fosfaat.
Lipolyse = afbreken van opgeslagen vet tot glycerol en vetzuren (omgekeerde van lipogenese).
Beta oxidatie = vrijgekomen vetzuren zorgen voor grote hoeveelheden acetyl CoA.
Accumulatie van ketone lichamen in het bloed kan leiden tot ketose.
Als proteïnen afgebroken worden, worden hun aminozuren hergebruikt. Voordat aminozuren
kunnen worden geoxideerd of bekeerd moeten ze worden deaminated (de NH2 groep moet eraf) het
restproduct wordt dan pyrodruivenzuur. Belangrijk hierin is: glutamiczuur.
4
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller RUGvera. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $21.29. You're not tied to anything after your purchase.
