Inhoud
1 Bio-energetica...................................................................................................................................14
1.1 De energetische logica van het leven.........................................................................................14
1.1.1 Energieproductie en consumptie in het metabolisme.........................................................14
1.1.1.1 Levende organismen zijn nooit in evenwicht met hun omgeving.................................14
1.1.1.2 Levende organismen zijn open systemen die energie en materie uit hun omgeving
transformeren..........................................................................................................................14
1.1.1.3 Fotosynthese en respiratie...........................................................................................14
1.1.1.4 De flow van elektronen voorziet in de energie van organismen...................................14
1.1.1.5 Energetische koppeling verbindt reacties met elkaar...................................................14
1.1.1.6 Energie wordt tijdelijk opgeslagen in geactiveerde carriers..........................................14
1.1.1.7 Enzymen bevorderen ketens van reacties....................................................................15
1.1.1.8 Metabolisme wordt geregeld om balans en zuinigheid te bevorderen........................15
1.2 Thermodynamische basisprincipes van de bio-energetica.........................................................15
1.2.1 Waarom thermodynamica bestuderen?..............................................................................15
1.2.2 Biologische energieomzettingen gehoorzamen de wetten van de thermodynamica..........15
1.2.2.1 Basisbegrippen en terminologie...................................................................................15
1.2.2.2 Thermodynamische situering van het leven.................................................................15
1.2.2.3 Biologische orde en de tweede wet van de thermodynamica......................................15
1.2.2.4 Biologische energieomzettingen en de eerste wet van de thermodynamica...............16
1.2.2.5 Vrije energie – een hypothetisch begrip maar een zeer nuttig hulpmiddel..................16
1.3 Fosforylgroeptransfers en ATP...................................................................................................17
1.3.1 ATP vormt link tussen energieproductie en energieverbruik...............................................17
1.3.1.1 Vorming en consumptie van ATP – een overzicht.........................................................17
1.3.2 De deltaG voor hydrolyse van ATP is groot en negatief.......................................................17
1.3.3 Bepaalde andere gefosforyleerde verbindingen en thioesters hebben ook een sterk
negatieve deltaG voor hydrolyse..................................................................................................18
1.3.3.1 Energierijke verbindingen – structurele verklaring.......................................................18
1.3.3.2 Energierijke fosfaten vormen een soort energiemunt van de cel.................................18
1.3.3.3 Groeptransferpotentiaal en andere transferpotentialen..............................................18
1.3.4 ATP levert energie door groeptransfers, niet door eenvoudige hydrolyse..........................18
1.4 Biologische redoxreacties...........................................................................................................18
1.4.1 De flow van elektronen kan biologische arbeid verrichten..................................................19
1.4.2 Biologische oxidaties zijn vaak dehydrogeneringen.............................................................19
, 1.4.3 Cellulaire oxidatie van glucose tot CO2 vereist gespecialiseerde elektroncarriers..............19
1.4.4 Een aantal co-enzymen en eiwitten fungeren als universele elektroncarriers.....................19
1.4.5 NADH en NADPH werken met dehydrogenasen als oplosbare elektroncarriers..................19
1.4.6 Flavinenucleotiden zijn sterk gebonden aan flavoproteinen...............................................20
2 Enzymen............................................................................................................................................20
2.1 Algemene inleiding.....................................................................................................................20
2.1.1 Wat zijn enzymen?..............................................................................................................20
2.1.2 Typische eigenschappen van enzymen: katalytische sterkte, specificiteit en regeling.......20
2.1.2.1 Katalytische sterkte.......................................................................................................20
2.1.2.2 Bijzondere specificiteit..................................................................................................20
2.1.2.3 Regelbaarheid van de katalytische werking..................................................................20
2.1.3 De meeste enzymen zijn eiwitten.......................................................................................20
2.1.4 Nomenclatuur van enzymen...............................................................................................21
2.1.5 Opbouw van enzymen........................................................................................................21
2.2 Werkingsmechanismen van enzymen........................................................................................21
2.2.1 Thermodynamische beschouwingen..................................................................................21
2.2.2 Hoe kan een enzym een reactie versnellen?.......................................................................21
2.2.2.1 Het optimaal binden van een enzym aan het reagens in transitietoestand draagt op
zichzelf al sterk bij tot katalyse.................................................................................................21
2.2.2.2 Bindingsenergie draagt bij tot het overwinnen van allerlei obstakels die een reactie
belemmeren.............................................................................................................................21
2.2.2.3 De aminozuurzijketens in de actieve site zijn van cruciaal belang voor verschillende
katalytische mechanismen........................................................................................................22
2.3 Enzymkinetiek.............................................................................................................................22
2.3.1 De Michaelis-Mentenvergelijking.......................................................................................22
2.3.2 Kinetische parameters kunnen uit de Michaelis-Mentenvergelijking worden afgeleid en
leveren nuttige informatie ivm de kinetische eigenschappen van een enzym.............................23
2.3.3 Inhibitie van enzymen.........................................................................................................23
2.3.3.1 Competitieve inhibitie...................................................................................................23
2.3.3.2 Non-competitieve inhibitie...........................................................................................23
2.3.3.3 Oncompetitieve inhibitie..............................................................................................23
2.3.3.4 Irreversibele inhibitie....................................................................................................23
2.3.4 Factoren die de gekatalyseerde reactiesnelheid beinvloeden............................................23
2.3.4.1 Substraatconcentratie..................................................................................................23
2.3.4.2 Temperatuur.................................................................................................................24
2.3.4.3 pH.................................................................................................................................24
2.4 Regeling van enzymactiviteit......................................................................................................24
, 2.4.1 Allosterische regeling..........................................................................................................24
2.4.1.1 Wat is allosterie?..........................................................................................................24
2.4.1.2 Kinetiek van allosterische enzymen..............................................................................24
2.4.1.3 Het geconcerteerd model en het sequentieel model van allosterie.............................24
2.4.2 Regeling door fosforylering.................................................................................................24
2.4.3 Regeling door proteolyse....................................................................................................25
2.4.4 Regeling door G-proteinen..................................................................................................25
2.4.5 Regeling door genexpressie................................................................................................25
2.4.6 Regeling door compartimentalisatie...................................................................................25
2.4.7 Expressie van verschillende isozymen naargelang orgaan..................................................26
2.4.8 Multi-enzymencomplexen..................................................................................................26
2.5 Klinisch belang van enzymen......................................................................................................26
2.5.1 Diagnostiek.........................................................................................................................26
2.5.2 Inhibitoren als GM..............................................................................................................26
2.5.3 Enzymen als GM..................................................................................................................26
2.5.4 Mutaties in enzymen bij ziekten.........................................................................................26
2.5.4.1 Ziekten veroorzaakt door activering of inhibitie van enzymen of door toxische
enzymen (toxinen) externe factoren.......................................................................................26
3 Glycolyse en fermentatie...................................................................................................................26
3.1 Algemene inleiding tot metabolisme..........................................................................................26
3.2 Glycolyse.....................................................................................................................................27
3.2.1 Overzicht van de pathway...................................................................................................27
3.2.1.1 De glycolyse verloopt strategisch in twee fasen...........................................................27
3.2.1.2 De oxiderende kracht van NAD moet worden gerecycleerd.........................................28
3.2.2 De stappen van de glycolyse...............................................................................................28
3.2.2.1 Hexokinasereactie.........................................................................................................28
3.2.2.2 Fosfoglucose-isomerase................................................................................................28
3.2.2.3 Fosfofructokinase.........................................................................................................28
3.2.2.4 Aldolase........................................................................................................................28
3.2.2.5 Triosefosfaatisomerase.................................................................................................28
3.2.2.6 Glyceraldehyde-3-fosfaatdehydrogenase.....................................................................28
3.2.2.7 Fosfoglyceraatkinase.....................................................................................................29
3.2.2.8 Fosfoglyceraatmutase...................................................................................................29
3.2.2.9 Enolase..........................................................................................................................29
3.2.2.10 Pyruvaatkinase............................................................................................................29
3.2.3 De energiebalans van de glycolyse toont een nettowinst van ATP.....................................29
, 3.3 De mogelijke omzettingen van pyruvaat....................................................................................29
3.3.1 Omzetting naar lactaat in de melkzuurfermentatie............................................................29
3.3.1.1 Overzicht.......................................................................................................................29
3.3.1.2 Belang van melkzuurfermentatie bij mens en dier.......................................................29
3.3.2 Omzetting naar ethanol in de alcoholfermentatie..............................................................30
3.3.3 Omzetting van pyruvaat naar acetyl CoA............................................................................30
3.3.4 Omzetting van pyruvaat naar oxaalazijnzuur (OAZ)............................................................30
3.4 Toevoerwegen naar de glycolyse................................................................................................30
3.4.1 Glycogeen (opgeslagen in cellen) wordt afgebroken door fosforylase...............................30
3.4.2 Monosachariden kunnen in de glycolyse worden verwerkt via verschillende intredepunten
......................................................................................................................................................30
3.4.2.1 Fructose........................................................................................................................30
3.4.2.2 Galactose......................................................................................................................30
3.4.2.3 Mannose.......................................................................................................................30
3.4.2.4 Glycerol.........................................................................................................................31
3.4.3 Polysachariden en disachariden worden eerst gehydrolyseerd tot monosachariden en
kunnen daarna worden verwerkt in de glycolyse.........................................................................31
4 Acetyl-COA-productiemechanismen en de krebscyclus.....................................................................31
4.1 Algemene inleiding.....................................................................................................................31
4.2 Acetyl-CoA-productiemechanismen...........................................................................................31
4.2.1 Aanmaak van acetyl-CoA uit pyruvaat................................................................................31
4.2.1.1 Pyruvaat wordt geoxideerd tot acetyl-CoA en CO 2.......................................................31
4.2.1.2 Het PDH-complex heeft vijf co-enzymen nodig.............................................................32
4.2.1.3 Werking van het PDH-complex: overzicht.....................................................................32
4.2.1.4 Werking van het PDH-complex: stap voor stap.............................................................32
4.2.2 De beta-oxidatie van de vetzuren.......................................................................................32
4.2.3 Aanmaak van acetyl-CoA uit ethanol...................................................................................33
4.3 Overzicht van de Krebscyclus......................................................................................................33
4.4 De stappen van de Krebscyclus...................................................................................................33
4.4.1 De citraatsynthasereactie....................................................................................................33
4.4.2 De aconitasereactie.............................................................................................................33
4.4.3 De isocitraatdehydrogenasereactie.....................................................................................33
4.4.4 De alfa-ketoglutaarzuurdehydrogenasereactie...................................................................34
4.4.5 De succinyl-CoA-synthetasereactie......................................................................................34
4.4.6 De succinaatdehydrogenasereactie.....................................................................................34
4.4.7 De fumarasereactie..............................................................................................................34
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 aliciamarreel. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $12.18. You're not tied to anything after your purchase.