Aantekeningen Metabolisme deel 2
Hoorcollege 1: 17 december 2018
dATP = de ribose groep van ATP is een hydroxyl groep verloren.
Zeer bekende metabolieten: glucose (koolhydraat C(H 2O)n x 6) en glycerol
Het TATA-box bindende eiwit is geconserveerd in mens, plant en bacterie.
Alle rijken delen metabolische pathways en hun onderdelen door de aanwezigheid van een
gemeenschappelijke voorouder.
Fotonenergie zet CO2 en H2O om in koolhydraten (CH2O) en O2. Zuurstof is nodig voor de oxidatie van
koolhydraten waardoor warmte en energie wordt geproduceerd (tezamen met H 2O en CO2).
Magnesium bindt aan de fosfaat groepen van ATP. Magnesium is nodig voor de enzymen betrokken
bij de biosynthese om te functioneren en dus om macromoleculen te maken.
Anabolisme: bouwt grotere (vaak meer gereduceerde) macromoleculen waarbij energie nodig is.
Katabolisme: afbreken van grotere moleculen waarbij energie vrijkomt.
Door gekoppelde reacties kunnen thermodynamisch ongunstige reacties gekoppeld wordt aan
gunstige reacties. Als de som negatief is verloopt de reactie spontaan.
- dG = vrije energie verandering bij pH 7
- dG0’ = vrije energie verandering bij pH 1
ATP -> ADP + Pi dG0’ = -30.5 kJ/mol - door nucleotide monofosfaat kinase
ATP -> AMP + Pi dG0’ = -45.6 kJ/mol - door nucleotide difosfaat kinase
Door ATP-hydrolyse wordt het evenwicht van gekoppelde reacties in het metabolisme verschoven
met een ratio van 5. Dit geldt alleen als de concentratie ATP wordt onderhouden.
, In cellulaire omgeving is er veel meer ATP dan ADP, hierdoor is de verandering van het evenwicht
een ratio van 108. Als er n ATP wordt gebruikt verschuift het evenwicht met 10 8n.
ATP kan gekoppeld worden aan reacties, conformatie veranderingen en transport over het
membraan (vaak ook middels conformatie veranderingen).
Waarom is het klieven van ATP thermodynamisch gunstig?
- Pi heeft enkele stabiele resonante structuren, ook ADP heeft meer resonante structuren dan
ATP
- Als fosfaat van ATP gekliefd wordt is er minder elektronische afstoting
- ADP en Pi bindt meer water dan ATP waardoor deze moleculen gestabiliseerd worden door
water
Dus de producten die gevormd worden door de klieving van ATP zijn stabieler dan het substraat
(ATP), waardoor het gunstig is om ATP te klieven.
De klieving van de fosfaat groep van PEP, creatine fosfaat en 1,3-BPG levert meer vrije energie dan
bijvoorbeeld de klieving van glycerol-3-fosfaat omdat deze moleculen meer elektrostatische afstoting
kennen. ATP kan energie ontvangen en afgeven omdat deze gemiddeld is.
Tijdens een sprint neemt de ATP-concentratie geheel af in een seconde. Creatine fosfaat wordt
vervolgens gebruikt om ADP her op te laden tot ATP, dit is na 4 seconde ook op. Hierna komt het
metabolisme opspelen, eerst het anaerobe metabolisme en daarna het aerobe metabolisme.
In methanol is de koolstof geoxideerd ten opzichte van methaan omdat het zuurstofatoom een
elektron opneemt van het koolstofatoom (het koolstof atoom is dus geoxideerd). Energie komt vrij
als een koolstofatoom geoxideerd wordt. Bij de oxidatie van formic acid naar koolstofdioxide komt
de meeste energie vrij. De oxidatie van voedingsstoffen verloopt één koolstofatoom per keer.
Oxidatie = het verliezen van een elektron.
De valentie elektronen bepalen de chemische eigenschappen van de atomen. En dus ook of een
atoom waarschijnlijk een elektron afgeeft of opneemt van een ander atoom.
Een koolhydraat heeft veel koolstofatomen met zuurstof bindingen. Gemiddeld heeft een
koolhydraat meet kool-zuurstofbindingen dan vetzuren. Hierom kan een vetzuur meer geoxideerd
worden en levert de oxidatie dus meer energie.
Hoorcollege 1: 17 december 2018
dATP = de ribose groep van ATP is een hydroxyl groep verloren.
Zeer bekende metabolieten: glucose (koolhydraat C(H 2O)n x 6) en glycerol
Het TATA-box bindende eiwit is geconserveerd in mens, plant en bacterie.
Alle rijken delen metabolische pathways en hun onderdelen door de aanwezigheid van een
gemeenschappelijke voorouder.
Fotonenergie zet CO2 en H2O om in koolhydraten (CH2O) en O2. Zuurstof is nodig voor de oxidatie van
koolhydraten waardoor warmte en energie wordt geproduceerd (tezamen met H 2O en CO2).
Magnesium bindt aan de fosfaat groepen van ATP. Magnesium is nodig voor de enzymen betrokken
bij de biosynthese om te functioneren en dus om macromoleculen te maken.
Anabolisme: bouwt grotere (vaak meer gereduceerde) macromoleculen waarbij energie nodig is.
Katabolisme: afbreken van grotere moleculen waarbij energie vrijkomt.
Door gekoppelde reacties kunnen thermodynamisch ongunstige reacties gekoppeld wordt aan
gunstige reacties. Als de som negatief is verloopt de reactie spontaan.
- dG = vrije energie verandering bij pH 7
- dG0’ = vrije energie verandering bij pH 1
ATP -> ADP + Pi dG0’ = -30.5 kJ/mol - door nucleotide monofosfaat kinase
ATP -> AMP + Pi dG0’ = -45.6 kJ/mol - door nucleotide difosfaat kinase
Door ATP-hydrolyse wordt het evenwicht van gekoppelde reacties in het metabolisme verschoven
met een ratio van 5. Dit geldt alleen als de concentratie ATP wordt onderhouden.
, In cellulaire omgeving is er veel meer ATP dan ADP, hierdoor is de verandering van het evenwicht
een ratio van 108. Als er n ATP wordt gebruikt verschuift het evenwicht met 10 8n.
ATP kan gekoppeld worden aan reacties, conformatie veranderingen en transport over het
membraan (vaak ook middels conformatie veranderingen).
Waarom is het klieven van ATP thermodynamisch gunstig?
- Pi heeft enkele stabiele resonante structuren, ook ADP heeft meer resonante structuren dan
ATP
- Als fosfaat van ATP gekliefd wordt is er minder elektronische afstoting
- ADP en Pi bindt meer water dan ATP waardoor deze moleculen gestabiliseerd worden door
water
Dus de producten die gevormd worden door de klieving van ATP zijn stabieler dan het substraat
(ATP), waardoor het gunstig is om ATP te klieven.
De klieving van de fosfaat groep van PEP, creatine fosfaat en 1,3-BPG levert meer vrije energie dan
bijvoorbeeld de klieving van glycerol-3-fosfaat omdat deze moleculen meer elektrostatische afstoting
kennen. ATP kan energie ontvangen en afgeven omdat deze gemiddeld is.
Tijdens een sprint neemt de ATP-concentratie geheel af in een seconde. Creatine fosfaat wordt
vervolgens gebruikt om ADP her op te laden tot ATP, dit is na 4 seconde ook op. Hierna komt het
metabolisme opspelen, eerst het anaerobe metabolisme en daarna het aerobe metabolisme.
In methanol is de koolstof geoxideerd ten opzichte van methaan omdat het zuurstofatoom een
elektron opneemt van het koolstofatoom (het koolstof atoom is dus geoxideerd). Energie komt vrij
als een koolstofatoom geoxideerd wordt. Bij de oxidatie van formic acid naar koolstofdioxide komt
de meeste energie vrij. De oxidatie van voedingsstoffen verloopt één koolstofatoom per keer.
Oxidatie = het verliezen van een elektron.
De valentie elektronen bepalen de chemische eigenschappen van de atomen. En dus ook of een
atoom waarschijnlijk een elektron afgeeft of opneemt van een ander atoom.
Een koolhydraat heeft veel koolstofatomen met zuurstof bindingen. Gemiddeld heeft een
koolhydraat meet kool-zuurstofbindingen dan vetzuren. Hierom kan een vetzuur meer geoxideerd
worden en levert de oxidatie dus meer energie.
