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
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 aliciamarreel. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €11,26. Je zit daarna nergens aan vast.