7. Cellulaire reactiewegen die chemische energie
vastleggen
7.1. Energie en elektronen van glucose
- brandstof voor levende organismen uit voedsel
→ eigen voedselaanmaak dr fotosynthese (auxotrofen) en voedsel
verwerven
(heterotrofen) → brandstof = hexosesuiker glucose (C 6H12O6)
- alles w geconverteerd nr glucose of intermediaire componenten
- energie uit glucose dr oxidatie dr reeks van metabole pathways
(oxidatie v C hangt af v #H-bindingen)
- principes v metabole reactiewegen in de cel
→ n dr eenvoudige reactie maar opeenvolgende reacties → metabole
reactieweg
→ elke stap gekatalyseerd dr specifiek enzyme
→ gelijkaardig in elk organisme: evolutionair geconserveerd
→ gecompartimentaliseerd met sommige reacties in organellen en andere
in cytosol
→ activiteit vd metabole pathway k w gereguleerd dr
inhibitoren/allosterische
regulatoren die interageren met enzymen
7.1.1. Cellen vangen vrije energie terwijl glucose wordt gemetaboliseerd
- glucose in een vlam + zuurstof → koolstofdioxide + water + E (licht + warmte)
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + E (warmte + licht)
= vergelijking voor metabolisering van glucose in cellen → proces v vele
stappen
- 40% vd E in ATP → nuttig → cellulaire arbeid, beweging, actief transport dr
membraan
- verandering in vrije E dr metabolisme bedraagt -686 kcal/mol → zeer
exergonisch
→ drijft de endergonische vorming v ATP uit ADP + Pi vooruit
- vele reactiestappen → vangen van E in ATP
- 3 metabole processen
1) glycolyse → uit één 6 koolstof glucose (6C) twee 3 koolstof pyruvaten
(3C)
→ beetje E uit glucose gevangen in vorm die arbeid levert
→ gebruikt geen O2
2) cellulaire ademhaling → gebruikt O 2 uit omgeving en converteert elke
pyruvaat
(C3H6O3) volledig naar 3 (E-arme) CO2 moleculen (36 ATP)
→ E uit covalente bindingen w vrijgesteld & naar ADP en Pi getransf.
→ ATP
3) fermentatie → pyruvaat omzetten naar melkzuur/ethanol (relatief E-rijk)
(2 ATP)
→ onvolledige omzetting → minder E dan bij cellulaire respiratie &
geen ATP
7.1.2. Redox van reacties transfereren elektronen en energie
- toevoeging van Pi aan ADP met vorming v ATP = endergonisch → k vrije E halen
en
stockeren uit exergonische reacties
→ andere manier om E te transfereren = transport v elektronen =
redoxreactie
→ reductie = verwerven/toevoegen v 1/meer elektronen
→ oxidatie = verliezen/onttrekken v 1/meer elektronen
- oxidatie in termen v trafiek v elektronen → in metabolisme w elektronen
geleverd/ontnomen als H-atomen (niet ionen!)
→ molecule verliest H = oxidatie, molecule wint H = reductie
- onverzadigd vetzuur = meer geoxideerd dan verzadigd (dubbele binding dr verlies van 2
Hs)
- aldehyde = meer geoxideerd dan een alcohol (2 Hs minder)
- oxidatie & reductie gebeuren gelijktijdig → 1 w geoxideerd (= transfer van
elektronen), dan
wordt de andere logischerwijs gereduceerd
→ gereduceerde molecule = oxiderend agens (oxidans)
→ geoxideerde molecule = reducerend agens (reductans)
→ bij glucose: glucose = reducerend agens, zuurstof = oxiderend
agens
- redox → transfer v E die in het reducerend agens zat naar gereduceerd product
→ rest = geassocieerd met geoxideerde reactieproduct of verloren
- bepaalde sleutelreacties vd glycolyse en cellulaire respiratie → sterk
exergonisch
7.1.3. Het coenzyme NAD+is een centrale carrier van elektronen in redox reacties
- ADP = coenzyme bij oppikken van E in exergone reactie → vorming v ATP
- NAD+ (nicotinamide adenine dinucleotide) → energie cargo bij redox reacties
→ 2 chemische verschillende vormen (NAD = geoxideerd) en (NADH + H =
gereduceerd) → nemen deel in redox
→ reductie: NAD+ + 2H → NADH + H+ (is endergoon → vereist E)
→ transfer van 2 H-atomen → eigenlijk een hydride ion (H -) met
vrijstelling v
een proton → 2 H-atomen = 1 hydride ion & 1 proton →
reductie = opname
v elektronen
→ O2 zeer EN → neemt elektronen van NADH op → oxidatie van NADH + H +
door
O2 = zeer exergonisch → �G = -52,4 kcal/mol
2
, → oxidans = ½ O2 ipv O → zuurstofgas & n atomair zuurstof = oxidans
→ oxidatie: NADH + H+ + ½ O2 → NAD+ + H2O
- NADH+ + H+ = verpakking v vrije E in pakketjes (zoals ATP) van ongeveer 50 kcal/mol
→ 4x meer dan ATP → hydrolyse < oxidatie
- andere carrier: FAD (flavine adenine dinucleotide)
- structuur van NADH, FAD → fosfoanhydridebinding (in DNA fosfodiëster binding)
→ fosfoësterverbindingen:
1) ester van carbonzuur = condensatiereactie tsn carbonz + alchohol/suiker
2) fosfoëster (1x veresterd) = condensatiereactie tsn fosforz + alc/suiker
3) fosfotriëster (3x veresterd) = condensatiereactie tsn fosforz + 3 alc/suikers
4) fosfodiëster (2x veresterd) = condensatiereactie tsn fosforz + 2 alc/suikers
→ DNA = fosfodiëster tssn 2 desoxyribosesuikers (x)
→ ATP = fosfoëster met ribose, fosfoanhydride tssn
fosfaten
1) 2) 3) (x)
→ fosfoanhydrideverbindingen:
1) condensatie v 2 carbonz’n = anhydride met 2 acylgroepen op 1 zuurstof
2) fosfoanhydride = condensatie v 2 fosforz’n met 2 fosforylgroepen op 1 O
- intermediairen van 3C metabolisme
3
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 FarmaseutBiochemist. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €2,99. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
