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
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
√ Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper FarmaseutBiochemist. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €2,99. Je zit daarna nergens aan vast.
