Metabolisme: basisconcepten en
structuur
Inleiding
Metabolisme buigt zich over energiebronnen van cellen en efficiënt transport van deze +
synthese van zijn biomoleculen
o Processen worden uitgevoerd door een geheel aan gecoördineerde en geïntegreerde
chemische reacties
Cel heeft energie nodig voor verschillende processen
o Bv: mechanische arbeid, actief transport van moleculen, synthese biomoleculen…
o Verschillende manieren mogelijk om energie te ‘oogsten)
Fototrofen (planten): energie van zonlicht gebruiken om biomoleculen te
vormen: CO 2+ H 2 Olicht
→
CH 2 O+ O2
Chemotrofen (dieren): energie uit afbraak van voedingsstoffen uit omgeving
CH 2 O+O 2 verbranding/oxidatie CO 2+ H 2 O
→
Overzicht metabolisme
Twee klassen onder te verdelen
o Anabolisme: opbouw/biosynthese → vergt energie
o Katabolisme: afbraak → energie komt vrij
Zijn verbonden aan anabole pathways
Chemische energie die vrijkomt door afbraak van voedingsstoffen
moet efficiënt gebruikt worden voor het anabolisme
Bv: glycolyse reactie → glucose wordt acetyl-CoA of lactaat
o Energie komt hierbij vrij in de vorm van ATP
3 fasen te onderscheiden in katabolisme
Afbraak van biomoleculen in hun bouwstenen
Afbraak van bouwstenen tot kleinere intermediaire moleculen
o Vaak gemeenschappelijke intermediaire voor verschillende
pathways → finale oxidatie geeft hetzelfde resultaat
Afbraak tot CO2, H2O en NH3 + vorming van energie
Thermodynamisch ongunstige reacties kunnen gedreven worden door thermodynamisch
gunstige reacties → metabole weg is in zijn totaal thermodynamisch gunstig
C D
o
0'
∆ G=∆ G + RT∗ln
( [[ ]][[ ]] )
A B
Indien ∆ G>0 endergonische reactie
Indien ∆ G<0 exergonische reactie
, Energie transfer
ATP is de universele munt van vrije energie in biologische systemen
o Energierijke molecule omdat trifosfaat eenheid twee fosfo-anhydride bindingen
bevat → grote energie hoeveelheid komt vrij bij hydrolyse van ATP
0' kJ
ATP+ H 2 O → ADP+ P i met ∆ G =−30,5
mol
0 '
kj
ATP+ H 2 O → AMP+ PP i met ∆ G =−45,6
mol
ATP
∆ G is afhankelijk van de pH, verhouding en [Mg2+] of [Mn2+]
ADP
o De fosfaat transfer potentiaal is de belangrijkste vorm van energie overdracht
→ breken van fosfaat-zuurstofbinding geeft energie
'
Indien onze ∆ G0 negatief is zal de reactie spontaan doorgaan
'
Soms gebruikt metabolisme een reactie met een negatieve ∆ G 0 in
'
additie met een reactie met een positieve ∆ G 0 om zo toch
spontaan te kunnen werken
ATP wordt ADP na eerste afsplitsing en AMP na tweede
ATP komt nooit vrij voor in de cel, maar altijd gebonden als complex met Mg 2+ of Mn2+
o Complex vereist om de negatieve ladingen van fosfaatgroepen te stabiliseren
ATP heeft een hoge fosfaat transfer potentiaal
o Resonantie stabilisatie: 16 resonantie canonieken voor ATP, 18 voor ADP/P i
Orthofosfaatgroepen kennen een extra resonantiecanoniek
o Electrostatische repulsie daalt bij overstap van ATP naar ADP+P i
Bij pH 7 zien we dat ATP 4 negatieve ladingen draagt op zijn trifosfaat
eenheid + ladingen liggen dicht bij elkaar
ADP bevat slecht 3 negatieve ladingen dicht bij elkaar
o Solvatatie: water bindt beter aan ADP+P i dan aan ATP
o Stijging in entropie: entropie ATP is lager dan ADP+P i
Energie komt vrij bij een stijging in wanorde
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur lauraheyndrickx. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €3,49. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.