Biochemie II: metabolisme
Deel 7: Basisconcepten en design in metabolisme
1. Het metabolisme is samengesteld uit veel gekoppelde,
onderling verbindende reacties
Algemeen
• Levende organismen zijn in voortdurende uitwisseling met hun
omgeving:
- Zowel energie, als materie
• Voeding omvat de inname van voedsel (gedefinieerd in een zeer
ruime zin) als bron van grondstoffen en Gibbs vrije energie
• De resulterende afbraakproducten worden vrijgegeven in het milieu
en worden gerecycleerd
- Gebeurt terwijl de organismen een steady state aanhouden
→ balans tussen energie input en output
• = Metabolische homeostase = het behoud van een dynamisch
steady state door regulatiemechanismen die compenseren voor
veranderingen in externe omstandigheden
• Organisme probeert fluctuaties zo klein mogelijk te houden
Metabolisme
• Het geheel van enzym gekatalyseerde omzettingen van moleculen in levende cellen → het
totaal van alle afbrekende en biosynthetische cellulaire reacties
• Specifieke reactiepaden die bepaalde reactie tussenproducten (metabolieten) worden
metabole paden
• De reacties van metabole routes worden gekatalyseerd door specifieke enzymen
(zie Biochemie I)
2. De cel heeft 2 hoofd metabolische ‘snelwegen’:
katabolisme & anabolisme
Katabolisme
• Omvat het oogsten van energie uit verschillende bronnen:
- Afbraak (oxidatie) van ingenomen voedsel en
opgeslagen voedingsstoffen
• Exergonisch (spontaan)
• Oxidatiereacties worden gebruikt om elektronen vrij te maken,
die worden opgevangen door elektronendragers (bouwen
reductiepotentiaal op)
• Genereren van ATP
1
,Anabolisme
• Omvat de investering van energie om arbeid te verrichten:
- Synthese en het transport van complexe biomoleculen
- Aandrijven van alle onderliggende processen
• Endergonisch (niet spontaan)
• De elektronen die nodig zijn voor de reductiereacties worden geleverd door de
elektronendragers (gegenereerd tijdens het katabolisme)
• De nodige ATP-moleculen (gegenereerd tijdens het katabolisme) worden opgevraagd en
verbruikt
Pijlen in omgekeerde richting!
Cellulaire respiratie
• Voor veel organismen die onder aerobe omstandigheden leven, zullen de katabole routes de
metabole brandstoffen (glucose, vetzuren, aminozuren) volledig oxideren tot H2O en CO2
• Elk stofwisselingsproces dat leidt tot de opname van O2 en afgifte van CO2 = cellulaire
ademhaling → bestaat uit drie fasen
- Fase 1: organische brandstofmoleculen (glucose,
aminozuur, vetzuren) worden geoxideerd om 2
C-fragmenten in de vorm van acetyl-CoA te verkrijgen
→ activatie Krebcyclus
- Fase 2: acetylgroepen worden geoxideerd tot CO2 met
behulp van NADH en FADH2 (= elektronen-carriers)
- Fase 3: e- worden overgebracht naar e--transportketen
Hier worden ze gebruikt om een protonengradiënt te
creëren die nodig is voor de ATP-productie (O2 is de
uiteindelijke e--acceptor → vorming van H2O)
Op EX: figuur gegeven waarbij enkele begrippen zijn
weg gelaten → figuur volledig kunnen uitleggen!
2
,Oxidatietoestand
• Voor een C-atoom:
- C = 4 – (#e- die behoren tot een covalente binding of een vrij elektronenpaar)
• Hangt af van de elektronegativiteit van de covalente bindingspartner
- Atoom met een lagere elektronegativiteit (vb. H) → e- behoren tot C
- Atoom met een hogere elektronegativiteit (vb. O) → e- behoren tot ander atoom
- Atoom met dezelfde elektronegativiteit (vb. C) → e- behoren tot C
Negatieve oxidatietoestand:
• C is rijk aan elektronen
• Bevat elektronen die kunnen afgegeven worden door oxidatie
• Energierijk
Positieve oxidatietoestand:
• C is arm aan elektronen
• Bevat geen elektronen die kunnen afgegeven worden door oxidatie
• Energiearm
Belangrijk
• Brandstoffen worden afgebroken = katabolisme
• Grote moleculen worden opgebouwd = anabolisme
• Uitgevoerd in een reeks gekoppelde reacties = metabolische pathways
• Katabolisme is convergerend
• Anabolisme is divergerend
• Leidt tot het vermoeden dat metabole pathways zeer georganiseerd zijn en dat een beperkt
aantal tussenproducten een centrale rol speelt in het metabolisme
3
, Acetyl-CoA is het centrale molecule dat zorgt voor de initiatie van de krebcyclus
Overzicht plaats in cel van verschillende hoofdstukken
4
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 LepageJ. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €16,49. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
