Summary
Samenvatting Leerdoelen deeltentamen 2 - inspannings fysiologie
- Course
- Institution
- Book
Beantwoorde leerdoelen van thema 4, 5 & 6 van het vak inleiding inspanningsfysiologie .
[Show more]
Connected book
Book Title:
Author(s):
- Edition:
- ISBN:
- Edition:
Seller
Follow
pucksmits
Content preview
Leerdoelen IFF thema 4/5/6 – 2324THEMA 4: O2 gebruik in de spier
Beschrijf de eerste wet van thermodynamica
Wet van behoud van energie
Er kan geen energie gecreëerd worden of vernietigd worden. Energie transformeert van de
ene vorm naar de andere vorm. In je lichaam wordt chemische energie omgezet naar
mechanische energie.
Beschrijf de 2e wet van thermodynamica
Warmte zal spontaan van warm koud gaan, maar niet van koud warm door toename
van entropie (S).
Entropie = de bijbehorende wanorde van een systeem. Hoe hoger de wanorde, hoe hoger
de entropie. De entropie kan in het algemeen alleen maar toenemen.
Moleculen kunnen op oneindig veel manieren verdeeld worden over de ruimte. Alle manieren
hebben even veel kans. Echter als een mok op de grond valt is er maar één manier/beperkte
manieren hoe de scherven kunnen vallen, zodat de mok heel blijft. Er zijn alleen extreem
veel opties hoe de scherven anders ook nog kunnen verdelen. De kans dat de mok dan
spontaan bij elkaar blijft is heel klein.
Gibbs vrije energie (G) = H = TS
H = enthalpie = hoeveel warmte er vrijkomt of nodig is voor een proces.
T = temperatuur
S = entropie = wanorde
Beschrijf de rol van vrije energie tijdens biologische arbeid
Vrije energie (G) = bruikbare potentiële energie in een cel/molecuul wat gebruikt kan
worden voor biologische activiteit. Uiteindelijk zal alle potentiële energie verloren af nemen
tot een onbruikbare vorm van kinetische energie of warmte energie.
Beschrijf de drie vormen van biologische arbeid
1. Mechanische arbeid = wordt uitgevoerd door de spieren,
2. Chemische arbeid = synthese van moleculen, bijv. van glucose naar glycogeen of
aminozuren naar eiwitten of het maken van triacylglyerol.
3. Transport arbeid = actieve transportprocessen, zoals het creëren van
concentratiegradiënten.
Beschrijf hoe enzymen en co-enzymen het energiemetabolisme beïnvloeden
Enzymen en co-enzymen veranderen de snelheid van de energievrijmaking.
Enzymen zijn eiwitkatalysatoren die chemische reacties versnellen, zowel voor- als achteruit,
zonder dat zijzelf verbruikt worden of veranderd worden.
- Sleutel-slot principe
- Minder activatie-energie nodig (drempel om reactie in gang te zetten wordt lager door
de enzymen).
Co-enzymen faciliteren de binding van een enzym aan het substraat. Niet elk enzym heeft de
hulp nodig van een co-enzym.
- Kunnen op meerdere reacties werken
- Is geen eiwit
- Bijvoorbeeld ijzer, zink, B-vitamine, NAD en FADH
,Definieer hydrolyse en condensatie en beschrijf het belang voor fysiologisch
functioneren.
Hydrolyse is het afbreken van complexe moleculen (koolhydraten, vetten en eiwitten) in
kleinere subunits, zodat het lichaam ze kan opnemen en gebruiken.
- Door het toevoegen van H2O (H+ en OH-)
Condensatie is het vormen van complexe moleculen uit kleinere subunits. Hier komt water bij
vrij.
Beide chemische reacties zijn belangrijk voor het verteren en voor de synthese van
moleculen.
Beschrijf de rol van redoxreacties in het energiemetabolisme.
Redoxreacties maken het mogelijk om H+, O en e- te transporteren. Hierdoor vindt er
energietransport plaats (voornamelijk in de mitochondriën).
- Oxidatiereactie = doneren van O,H+ of e-
- Reductiereactie = krijgen/winnen van elektronen
Hoe intensiever de inspanning, hoe meer H+ vrijkomt oxidatiereacties.
Beschrijf de rol van high-energy fosfaten in biologische arbeid.
High-energy fosfaten = componenten die energie opslaan in de fosfaatbindingen. Als een
fosfaatgroep losgelaten wordt, komt de potentiële energie vrij die gebruikt wordt voor
biologische arbeid. Aangezien alle lichaamsprocessen energie kosten.
- Adenosine triphosphate (ATP)
o bestaande uit trifosfaat en adenosine (ribose & adenine);
o de hoogenergetische binding zit in de buitenste twee fosfaat bindingen;
o een kleine voorraad in het lichaam (80-100g);
o ATP-resynthese uit vetten en glycogeen.
- Fosfaatcreatine (PCr) is ook een high-energy fosfaat.
o Bestaande uit creatine en fosfaat;
o Kan anaeroob splitsen;
o PCr voorraad is 4-6x zo groot als ATP voorraad;
o Maximale energieopbrengst bereikt in 10s.
- Adenylate kinase is nog een mogelijkheid voor ATP-resynthese.
o 2 ADP ATP + AMP
Voordeel van fosfaatcreatine en adenylate kinase is dat het de snelheid van de energieafgifte
in de spier toeneemt.
Beschrijf de elektronen transportketen en de oxidatieve fosforylering.
De elektronen transportketen is een onderdeel van de oxidatieve fosforylering.
Het hele proces speelt zich af in het binnenste membraan van de mitochondriën.
Elektronen transportketen: Draagt twee elektronen van NADH en FADH2 over aan
zuurstofatomen door oxidatie van twee waterstof moleculen.
NADH geeft elektronen af aan een eiwitcomplex in hem binnenste membraan. Door het
vrijkomen van energie worden H+ over het membraan getransporteerd van de matrix naar de
innermembraan ruimte. Vervolgens worden de elektronen vervoerd naar een ander
eiwitcomplex en ondertussen geeft ook FADH2 elektronen af (ontstaan tijdens de crebb
cycle) aan het membraan. Bij het tweede eiwitcomplex wordt ook weer H+ getransporteerd
over het membraan. Tot slot, neemt zuurstof de elektronen op bij een derde eiwitcomplex,
,waar het twee water moleculen vormt zodat dit proces door kan gaan. Zonder zuurstof
kunnen de elektronen nergens heen en ‘verstopt’ het proces.
Vervolg: Vormen van ATP door H+ transport over het membraan?
In de innermembraan ruimte van de mitochondriën is nu een hoge concentratie
waterstofmoleculen, hier wordt ATP van gemaakt. Een eiwit genaamd ATP synthase zit in
het membraan en transporteert de H+ moleculen weer over het membraan van een hoge
naar een lage concentratie. De energie die hier wordt opgewekt maakt van ADP ATP.
Beschrijf de rol van zuurstof in het metabolisme.
Zuurstof is de laatste elektronontvanger in de respiratoire keten en vormt twee water
moleculen. Zuurstof speelt niet direct mee in de ATP-synthese. Echter bepaalt de
aanwezigheid van zuurstof wel de capaciteit van aerobe ATP-productie. Zodra er geen/niet
genoeg zuurstof meer aanwezig is, zal de elektronen transportketen vastlopen en stopt ook
de oxidatieve fosforylering, waar ATP wordt gemaakt. Geen ATP = dood.
Benoem de belangrijkste functies van koolhydraten in het metabolisme.
Energie levering voor cellulaire arbeid.
1. Koolhydraten is het enige substraat waaruit anaeroob ATP gegenereerd kan worden.
a. Vooral handig tijdens korte en/of hoge intensiteit activiteiten, aangezien die
snel energie nodig hebben. De zuurstofconcentratie wordt dan schaarser.
b. ATP voorraad in de spieren wordt dan aangesproken.
2. Levert 1/3e van de energie tijdens lichte en matige inspanning.
3. Koolhydraatmetabolisme is nodig voor vetmetabolisme.
4. Aeroob afbreken van koolhydraten gaat sneller dan het aeroob afbreken van
vetzuren.
a. Aangezien vetzuren meer O2 nodig hebben voor de verbranding.
b. Man met de hamer.
5. Het CZS heeft continu koolhydraten nodig om goed te functioneren.
a. Zwart zien bij te weinig koolhydraten.
6. Rode bloedcellen kunnen niet zonder glucose.
Beschrijf hoe anaerobe energie wordt vrijgemaakt op cellulair niveau.
Glycolyse
Startproduct: Glucose
Snelle glycolyse Glycolyse
- Anaeroob - Aeroob
- Beperkte ATP productie - 4 – 2/3 ATP
- 4 – 2/3 ATP - In Cytoplasma
- In Cytoplasma - PFK bepaalt/beperkt de glycolyse
snelheid (beïnvloedbaar door
Proces & eindproduct: glucagon & insuline).
Glucose Pyruvaat Lactaat
Proces & eindproduct:
Glucose Pyruvaat Acetyl CoA
Citroenzuurcyclus
Startproduct: Acetyl CoA
- Anaeroob
, - In Mitochondriën
- 2 ATP
Eindproduct: NADH + FADH2
Oxidatieve fosforylering
o.a. elektronentransportketen
Startproduct: NADH + FADH2
- Anaeroob tot stap 4
- In binnenwand mitochondriën
- +/- 28 ATP
Eindproduct: ATP (en water)
Totaal ATP: 30-38 ATP : Afhankelijk hoe efficiënt het
proces verloopt.
Vergelijk de efficiëntie van aeroob en anaeroob metabolisme.
Anaeroob metabolisme = snelle glycolyse. Hierbij wordt netto maar 2/3 ATP gewonnen,
aangezien het proces ook ATP kost. Uiteindelijk wordt er lactaat gevormd en dan houdt de
metabolisme op.
Aeroob metabolisme = glycolyse + citroenzuurcyclus + Oxidatieve fosforylering. Hierbij wordt
ong. 30-38 ATP gewonnen, afhankelijk van de efficiëntie van het proces.
Anaeroob metabolisme gaat een stuk sneller dan het aeroob metabolisme, echter maakt
anaeroob metabolisme enkel 5% van de energie vrij die opgeslagen zit in het glucose
molecuul.
Beschrijf de vorming en ophoping van lactaat tijdens zware inspanning.
Tijdens steady state exercise is de waterstof even snel oxideert (verliest elektron) als dat het
vrijkomt. Hierdoor hopen er geen H+ op in de spier.
1. Hoe zwaarder de inspanning wordt, hoe meer zuurstof er nodig is om de vrijkomende
H+ te laten oxideren.
2. Als er niet meer genoeg zuurstof getransporteerd kan worden, dan zal de snelheid
waarmee H+ vrijkomt boven de snelheid liggen waarmee waterstof oxideert.
3. NAD+ zal de H+ willen opvangen (NADH).
4. Zodra alle NAD+ verzadigd is, zal pyruvaat de H+ overnemen van NADH, zodat er
weer NAD+ beschikbaar komt voor glycolyse en het proces door kan gaan.
Pyruvaat + H+ Lactaat
5. De geprocdueerde lactaat hoopt op pH daalt, door meer H+ men raakt
vermoeid.
Beschrijf de Cory cycle
Lactaat dat vrijkomt uit de actieve spieren diffundeert naar de bloedbaan en wordt in de lever
omgezet naar glucose/glycogeen om de glycogeenreserves weer aan te vullen die zijn
uitgeput door intensieve inspanning.
In de lever vindt dan ook wel gluconeogenesis plaats, dit betekend het opnieuw maken van
glucose.
Lactaat kan echter ook in de spieren direct gebruikt worden.
Beschrijf de rol van de citroenzuurcyclus in het energiemetabolisme.
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 pucksmits. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $4.28. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
53068 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now