aerobe
en
anaerobe
celademhaling
1. Celademhaling
Alle
levensprocessen,
zoals
beweging,
groei,
voeding,
vertering,
ademhaling,
transport,
uitscheiding,
voortplanting
vereisen
energie.
⇒ Die
wordt
geleverd
door
de
universele
energieleverancier
ATP.
Cellen
moeten
dus
over
een
systeem
beschikken,
waardoor
ze
in
staat
zijn
om
continu
ATP
te
synthetiseren.
Foto-‐autotrofe
organismen
kunnen
dit
via
het
fotosyntheseproces,
maar
net
zoals
de
heterotrofen
zijn
ze
aangewezen
op
een
ander
proces
voor
hun
energiebehoeften,
nl.
Celademhaling.
Celademhaling
komt
neer
op
de
oxidatie
van
voedingsstoffen
met
als
doel
energie
uit
die
stoffen
op
te
slaan
in
de
vorm
van
ATP.
§ Als
daarbij
O2
betrokken
is,
spreken
we
aerobe
celademhaling.
§ Gebeurt
de
oxidatie
van
voedingsstoffen
zonder
tussenkomst
van
O,
dan
is
er
sprake
van
anaerobe
celademhaling.
De
voornaamste
voedingsstof
die
als
energiebron
dienstdoet,
is
glucose.
Tijdens
de
celademhaling
wordt
glucose
via
een
reeks
chemische
reacties
gedissimileerd.
De
energie
die
vrijkomt
bij
die
reacties
wordt
opgeslagen
in
de
vorm
van
ATP.
CO2
+
H2O
Oxidatie
=
celademhaling
reductie
C6H12O6
2. Aerobe
celademhaling
2.
1
Overzicht
oxidatieproducten:
Ø De
globale
reactievergelijking
van
de
oxidatie
van
glucose:
C6H12O6
+
6
O2
à
6
CO2
+
6
H2O
+
energie
2.2
Het
verloop
van
oxidatie
van
glucose
De
oxidative
van
glucose
tot
CO2
en
H2O
verloopt
in
3
opeenvolgende
fasen:
1. De
glycolyse:
verplaatst
naar
cytoplasma
2. De
citroenzuurcyclus
à
matrix
3. De
eindoxidaties
à
inwendig
membraan
,
Foto
1:
Ingekleurd
EM-‐beeld
van
een
mitochondrion.
Foto
2:
schematische
voorstelling
van
een
mitochondrion
met
lokalisatie
van
de
drie
opeenvolgende
fasen
van
de
oxidatie
van
glucose.
2.2.1 Glycose
Glycolyse
verloopt
in
het
cytosol,
waar
zich
de
enzymen
bevinden
die
de
tussenstappen
katalyseren.
Tijdens
de
glycolyse
wordt
elke
molecule
glucose
omgezet
in
2
moleculen
pyrodruivenzuur
die
ioniseren
tot
2
moleculen
+
pyruvaat
en
2
H .
Opdat
de
glycolyse
zou
kunnen
doorgaan,
wordt
glucose
eerst
geactiveerd
door
aanhechting
van
twee
fosfaatgroepen
(fosforylatie),
afkomstig
van
twee
moleculen
ATP
uit
de
energiereserve
van
de
cel.
Daardoor
ontstaat
fructose-‐1,6-‐bisfosfaat,
dat
dan
gesplitst
wordt
in
twee
triosemoleculen.
Een
triosemolecule
is
een
molecule
met
3
C-‐atomen.
Stapsgewijs
worden
die
twee
triosemoleculen
omgezet
tot
pyruvaat.
Met
de
energie
die
vrijkomt
uit
de
reacties
wordt
ATP
geproduceerd.
Tussenproducten
van
de
glycolyse
worden
geoxideerd.
Dat
houdt
in
dat
er
paren
protonen
en
elektronen
(in
de
vorm
van
Hatomen)
worden
ontrokken;
we
spreken
van
dehydrogenatie.
+
NAD
(nicotinamide
adenine
dinucleotide)
fungeert
daarbij
als
waterstofacceptor.
Het
wordt
gereduceerd
door
2
elektronen
en
1
proton
op
te
nemen.
Het
andere
proton
wordt
niet
gebonden
en
komt
vrij
in
het
cytosol.
+
Er
ontstaat
dan
NADH
+
H .
De
gereduceerde
vorm
NADH
is
een
molecule
dat
door
elektronen
op
te
nemen,
energierijker
geworden
is
ten
+
opzichte
van
de
geoxideerde
toestand
NAD .
Het
valt
op
dat
glycolyse
geen
O2
vereist.
Het
is
een
katabolisch
proces
dat
zowel
in
aerobe
(O2
aanwezig)
is
als
in
anaerobe
(O2
afwezig)
omstandigheden
kan
plaatsvinden.
Het
resultaat
van
de
glycolyse
is
dat
de
geïnvesteerde
ATP-‐moleculen
gerecupereerd
worden
en
dat
een
extra
hoeveelheid
ATP
gevormd
wordt.
We
hebben
de
glycolyse
beschreven
voor
de
afbraak
van
glucose.
Andere
sachariden,
zoals
fructose
en
galactose,
maar
ook
glycerol
kunnen
in
de
glycolyse
binnenkomen.
Dat
gebeurt
op
voorwaarde
dat
ze
met
gepaste
enzymen
omgezet
worden
naar
tussenproducten
van
de
glycolyse.
Wat
wordt
er
gevormd?
- 2
pyruvaat
- 2
NADH
+
- 2
H
- 2
ATP
2
H20
wat
wordt
er
gebruikt?
- Glucose
- 2
NAD+
- 2
ADP
- 2
PI
en
anaerobe
celademhaling
1. Celademhaling
Alle
levensprocessen,
zoals
beweging,
groei,
voeding,
vertering,
ademhaling,
transport,
uitscheiding,
voortplanting
vereisen
energie.
⇒ Die
wordt
geleverd
door
de
universele
energieleverancier
ATP.
Cellen
moeten
dus
over
een
systeem
beschikken,
waardoor
ze
in
staat
zijn
om
continu
ATP
te
synthetiseren.
Foto-‐autotrofe
organismen
kunnen
dit
via
het
fotosyntheseproces,
maar
net
zoals
de
heterotrofen
zijn
ze
aangewezen
op
een
ander
proces
voor
hun
energiebehoeften,
nl.
Celademhaling.
Celademhaling
komt
neer
op
de
oxidatie
van
voedingsstoffen
met
als
doel
energie
uit
die
stoffen
op
te
slaan
in
de
vorm
van
ATP.
§ Als
daarbij
O2
betrokken
is,
spreken
we
aerobe
celademhaling.
§ Gebeurt
de
oxidatie
van
voedingsstoffen
zonder
tussenkomst
van
O,
dan
is
er
sprake
van
anaerobe
celademhaling.
De
voornaamste
voedingsstof
die
als
energiebron
dienstdoet,
is
glucose.
Tijdens
de
celademhaling
wordt
glucose
via
een
reeks
chemische
reacties
gedissimileerd.
De
energie
die
vrijkomt
bij
die
reacties
wordt
opgeslagen
in
de
vorm
van
ATP.
CO2
+
H2O
Oxidatie
=
celademhaling
reductie
C6H12O6
2. Aerobe
celademhaling
2.
1
Overzicht
oxidatieproducten:
Ø De
globale
reactievergelijking
van
de
oxidatie
van
glucose:
C6H12O6
+
6
O2
à
6
CO2
+
6
H2O
+
energie
2.2
Het
verloop
van
oxidatie
van
glucose
De
oxidative
van
glucose
tot
CO2
en
H2O
verloopt
in
3
opeenvolgende
fasen:
1. De
glycolyse:
verplaatst
naar
cytoplasma
2. De
citroenzuurcyclus
à
matrix
3. De
eindoxidaties
à
inwendig
membraan
,
Foto
1:
Ingekleurd
EM-‐beeld
van
een
mitochondrion.
Foto
2:
schematische
voorstelling
van
een
mitochondrion
met
lokalisatie
van
de
drie
opeenvolgende
fasen
van
de
oxidatie
van
glucose.
2.2.1 Glycose
Glycolyse
verloopt
in
het
cytosol,
waar
zich
de
enzymen
bevinden
die
de
tussenstappen
katalyseren.
Tijdens
de
glycolyse
wordt
elke
molecule
glucose
omgezet
in
2
moleculen
pyrodruivenzuur
die
ioniseren
tot
2
moleculen
+
pyruvaat
en
2
H .
Opdat
de
glycolyse
zou
kunnen
doorgaan,
wordt
glucose
eerst
geactiveerd
door
aanhechting
van
twee
fosfaatgroepen
(fosforylatie),
afkomstig
van
twee
moleculen
ATP
uit
de
energiereserve
van
de
cel.
Daardoor
ontstaat
fructose-‐1,6-‐bisfosfaat,
dat
dan
gesplitst
wordt
in
twee
triosemoleculen.
Een
triosemolecule
is
een
molecule
met
3
C-‐atomen.
Stapsgewijs
worden
die
twee
triosemoleculen
omgezet
tot
pyruvaat.
Met
de
energie
die
vrijkomt
uit
de
reacties
wordt
ATP
geproduceerd.
Tussenproducten
van
de
glycolyse
worden
geoxideerd.
Dat
houdt
in
dat
er
paren
protonen
en
elektronen
(in
de
vorm
van
Hatomen)
worden
ontrokken;
we
spreken
van
dehydrogenatie.
+
NAD
(nicotinamide
adenine
dinucleotide)
fungeert
daarbij
als
waterstofacceptor.
Het
wordt
gereduceerd
door
2
elektronen
en
1
proton
op
te
nemen.
Het
andere
proton
wordt
niet
gebonden
en
komt
vrij
in
het
cytosol.
+
Er
ontstaat
dan
NADH
+
H .
De
gereduceerde
vorm
NADH
is
een
molecule
dat
door
elektronen
op
te
nemen,
energierijker
geworden
is
ten
+
opzichte
van
de
geoxideerde
toestand
NAD .
Het
valt
op
dat
glycolyse
geen
O2
vereist.
Het
is
een
katabolisch
proces
dat
zowel
in
aerobe
(O2
aanwezig)
is
als
in
anaerobe
(O2
afwezig)
omstandigheden
kan
plaatsvinden.
Het
resultaat
van
de
glycolyse
is
dat
de
geïnvesteerde
ATP-‐moleculen
gerecupereerd
worden
en
dat
een
extra
hoeveelheid
ATP
gevormd
wordt.
We
hebben
de
glycolyse
beschreven
voor
de
afbraak
van
glucose.
Andere
sachariden,
zoals
fructose
en
galactose,
maar
ook
glycerol
kunnen
in
de
glycolyse
binnenkomen.
Dat
gebeurt
op
voorwaarde
dat
ze
met
gepaste
enzymen
omgezet
worden
naar
tussenproducten
van
de
glycolyse.
Wat
wordt
er
gevormd?
- 2
pyruvaat
- 2
NADH
+
- 2
H
- 2
ATP
2
H20
wat
wordt
er
gebruikt?
- Glucose
- 2
NAD+
- 2
ADP
- 2
PI
