6.1 Inleiding (handboek p. 59-60 en 686-688)
Energievoorraden van cel bestaan uit zetmeel (bij planten), glycogeen (bij dieren), vetten en
eiwitten. Voor onmiddellijk gebruik bij bijvoorbeeld spieractiviteit beschikt een organisme
over een speciale energierijke binding, namelijk ATP (adenosine trifosfaat).
ATP kan onder invloed ATP-ase gesplitst worden in ADP (adenosine difosfaat) en
fosfaatgroep. Voorraad ATP is beperkt: hij volstaat slechts voor minderen dan één seconde
activiteit.
ATP + H O ——————> ADP + P + 7000 cal (29,5 kJ)
Bij langdurige activiteit moet cel andere reservestoffen aanspreken. —> cellulaire
verbranding of ademhaling. Cellulair verbrading omvat vier fasen:
- Glycolyse: anaërobe reacties (geen O nodig), waarbij glucose afgebroken wordt to
pyrodruivenzuur;
- Oxidatieve decarboxylatie: pyrodruivenzuur wordt omgezet in acetyl coenzyme A door
het enzyme pyruvaat dehydrogenase
- Citroenzuur- of Krebscyclus: met verwerking van het acetyl-
coënzyme A en de vorming van CO ;
- Oxidatieve fosforylatie/ ademhalings- of cytochroomketen:
een elektronen- en H -transfer, waarbij water gevormd
wordt.
Energie die tijdens celademhaling vrijkomt, wordt in omgekeerde
reactie onder invloed van ADP fosforylase gecapteerd en
onmiddellijk aan ATP overgedragen. ATP bestaat uit drie
fosfaatgroepen, gebonden aan het pentose ribose en aan een
organische base, adenine.
ADP + P + 7000 cal ——————————> ATP + H O
Vorming ATP in cytoplasma tijdens glycolyse en in mitochondria
gebeurt door enzyme, dat haar gefosforyleerd substraat omzet
in een eindproduct met een fosfor minder en ATP:
Gefosforyleerd substraat + ADP —————> eindproduct + ATP
6.2 De cellulaire verbranding van een glucosemolecule
Totale reactie bij aërobe verbranding van glucose molecule is:
6 O + C H O —————————> 6 H O + 6 CO + 675934 cal (2830 kJ)
In totaal worden bij verbranding van glucosemolecule 38 moleculen ATP opgebouwd. Dit
komt niet overeen met de totale enerigie-inhoud van de glucosemolecule. Groot deel van
aanwezige energie gaat tijdens reacties verloren als warmte. Rendement van reactie is
ongeveer 40%, wat hoog is.
6.2.1 De glycolyse (handboek p. 689)
In cytoplasma
Glucose (6 C-atomen) afgebroken tot pyrodruivenzuur (2x 3 C-atomen)
10 stappen
2 stappen vereisen ATP
Andere stappen leveren ATP op
Netto: 2 ATP winst
Weinig efficiënt
Suikermolecule wordt in 2 gesplitst
Glucose —————————> 2 pyrodruivenzuur + 4H (opgenomen door coënzyme NAD) +
2ATP reactie 1
Glucose —> glucose 6-fosfaat:
1
, - Glucose komt in cel —> onmiddellijk fosforyleren —> lage (glucose) in cel —>
gefaciliteerde diffusie van glucose in cel
- Omgekeerde reactie enkel mogelijk in:
Darmepitheel
Nierbuisjes
Levercellen
De cellen geven glucose af aan het bloed
Bij grote inspanning in spier kan er dikwijls niet snel genoeg zuurstof aangevoerd worden
voor verdere aërobe oxidatie van PDZ. Dit wordt omgezet in melkzuur, volgens de reactie:
2 PDZ + 2 NADH + 2 H ———————————> 2 melkzuur + 2 NAD
—> kramp in spier
Na glycolyse:
- In anaërobe omstandigheden: lactaat vorming
- In aërobe omstandigheden: PDZ naar mitochondria voor oxidatieve decarboxylatie en
Krebscyclus
6.2.2 De oxidatieve decarboxylering en de kerbs- of citroenzuurcyclus
Deze reacties gebeuren in de mitochondriale matrix.
PDZ, gevormd tijdens glycolyse, wordt naar de mitochondria vervoerd. Tijdens oxidatieve
decarboxylatie wordt het omgezet tot azijnzuur, gebonden aan coënzyme A: dit levert
acetyl-coënzyme A. De coënzyme A binding gebeurt met behulp van twee enzymen. Daarbij
treedt eerste decarboxylatie of afsplitsing van CO op en er wordt één NADH gevormd per
PDZ:
2 PDZ + 2 CoA ———————————> 2 acetyl-CoA + 2 CO + 4 H reactie 2
Krebscyclus= citroenzuurcyclus (handboek p. 689-691): acetyl-coënzyme A reageert met
oxaalazijnzuur tot citroenzuur. Coënzyme A wordt daarbij gerecupereerd. Citroenzuur wordt
dan door middel van acht enzymen gesplitst tot CO en opnieuw oxaalazijnzuur. Dankzij
afsplitsing van koolstofdioxide (decarboxylaties) op twee plaatsen in Krebscyclus wordt
citroenzuur en daaropvolgende moleculen bestaande uit 6 koolstofmonoxide tijdens cyclus
omgezet tot moleculen met 4 koolstoffen om uiteindelijk opnieuw oxaalazijnzuur te
bekomen. Per cyclus wordt één ATP gevormd. Twee PDZ ontstaan uit glucose. Totale
energieopbrengst van Krebscyclus is 2 ATP.
Totaalreactie cyclus: 2 acetyl- CoA + 6 H O ——> 2 CoA + 4 CO + 16 H + 2 ATP reactie 3
Reacties (2) en (3) geven dan als uiteindelijk resultaat: 2 PDZ + 6 H O ——> 6 CO + 20 H +
2 ATP reactie 4
6.2.3 De oxidatieve fosforylering/ ademhalings-, elektrontransport- of cytochroomketen
6.2.3.1 NADH en FADH
In totaal zijn er bij verbranding van glucosemolecule na glycolyse, decarboxylatie en
Krebscyclus 24 op NAD of FAD gebonden H-atomen. Daarbij treedt vijf maal het coënzyme
NAD op als H - acceptor en één maal het coënzyme FAD of flavine-adenine-dinucleotide.
FAD + H —————————> FADH
<—-———————
Geoxideerde vorm Gereduceerde vorm
NAD + H —————————> NADH + H
<—-———————
Geoxideerde vorm Gereduceerde vorm
Vorming van 24 op NAD of FAD gebonden H-atomen:
4 H bij de glycolyse dus vorming van 2x NADH + H
4 bij decarboxylatie dus vorming van 2x NADH + H
16 in Krebscyclus dus vorming van 6x NADH + H en 2x FADH
2
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 paulineverkaeren. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €3,49. Je zit daarna nergens aan vast.