Stofwisseling les 5
Afbraak van glucose is een voorbeeld van wat wij katabolisme noemen. Er
wordt energie vrijgemaakt door complexe moleculen af te breken. Bij het
afbreken van deze moleculen is het overdragen van elektronen een
belangrijke manier om meer energie vrij te maken. Zulke catabolic
pathways (het afbreken van moleculen) die staan centraal in het proces
wat wij de cellulaire ademhaling of de cellulaire respiratie noemen.
Koolstofcyclus:
Koolstof is een atoom dat heel erg centraal staat in ons metabolisme,
glucose zit vol met koolstof. Hoe koolstof steeds wordt hergebruikt in ons
ecosysteem? Energie komt binnen in de vorm van zonlicht, planten
hebben de eigenschap dat ze aan fotosynthese kunnen doen. Ze kunnen
van co2 en van water met een beetje energie in de vorm van zonlicht
allerlei organische moleculen en zuurstoffen van maken, bijv. glucose en
zuurstof. Wanneer wij deze moleculen opeten (suikers in ons voeding)
kunnen wij weer die suikers afbreken tot co2 en water. Bij dit proces van
het afbreken van co2 en water komt energie vrij. We maken er ATP van,
een belangrijke manier voor ons lichaam om energie in op te slaan en die
ATP gebruiken we in ons lichaam om alle chemische reacties plaats te
laten vinden. Het mooie van het koolstofcyclus is dat de koolstof molecuul
die door planten worden gebruikt om suiker te maken (co2 en water)
vanuit de co2 die wij uitblazen. Die zelfde koolstofatomen eten wij
vervolgens weer op. Het zijn dezelfde koolstofmoleculen die planten
omzetten in suikers en die wij weer in ons dieet hebben. De
koolstofatomen worden constant gerecycled en weer hergebruikt.
Wat is een belangrijk product van die afbraak van organische molecuul?
wij maken er ATP van, dit doen we in mitochondria, de energiefabriek van
onze cellen. ATP gebruiken wij om onze cellulaire reacties te laten
verlopen. ATP is de energiedrager van onze cellen. We kennen A als
onderdeel van ons DNA, we kunnen er ook fosfaatgroepen aanhangen. Als
we dat doen gaan we het als energiedrager gebruiken. De meest
energierijke vorm die wij kennen is ATP. Op het moment dat er energie
vrijkomt, wordt een fosfaatgroep losgekoppeld en dan wordt ATP omgezet
in ADP. Het mooie van ADP is dat je het soort van kunt opladen. ADP is een
soort van de lege vorm van een batterij. We kunnen er weer een
fosfaatgroep er aan zetten. Dan maken we van ADP, ATP. ADP en ATP
vormen een gemeenschappelijke pool van energie in onze cellen. Alle
energie die weer energie opleveren reageren met ADP en produceren ATP.
Het spijsverteringsstelsel en de koolhydraatvertering:
Alle organische moleculen die in ons eten zitten, alle koolstof bevattende
moleculen worden in ons lichaam verteerd door het verteringsstelsel. We
houden er de monomeren en de bouwstenen van over. Met de
bouwstenen kun je er 2 dingen meedoen.
, - Je kunt ze enerzijds gebruiken om nieuwe moleculen van te maken
(de biosynthese)
- Je kunt het gebruiken om energie uit te halen. Het proces om
energie te maken noemen we cellulaire respiratie. Hiervoor hebben
we zuurstof nodig, daarom halen we adem. Met de cellulaire
respiratie maken we ADP die we dan gebruiken om allerlei reacties
te laten verlopen.
Afbraak van glucose gaat stapsgewijs:
Als we dus glucose afbreken komt er energie vrij. Totaal is dat zo’n 686
kilocalorieën per mol glucose. Dat is zoveel energie dat als je het in 1 keer
zou laten vrijkomen, dat voor een cel enorm veel energie vrijkomt en dat
is zoveel energie dat onze cellen dat niet energie efficiënt zouden kunnen
opslaan (enorme explosie in een cel). Om de energie zo efficiënt mogelijk
te gebruiken gaat het afbraak van glucose in hele kleine stapjes. Elke keer
wordt er een kleine energie vrijgemaakt. De energie die wordt vrijgemaakt
wordt opgeslagen in een molecuul dat die energie kan dragen.
Oxidatie: als iets geoxideerd wordt (van de reductor) worden er elektronen
verloren, (de reductor staat elektronen af). Vaak zijn het reacties waar
zuurstof bij betrokken is omdat zuurstof een van de meest
elektronegatieve atomen zijn. Als je zo’n reactie met zuurstof hebt, is het
meestal een oxidatie reactie.
Reductie: is eigenlijk het tegenovergestelde van oxidatie. Oxidatie neemt
elektronen op en wordt gereduceerd. Opname van 2H (oftewel 2 protonen
en 2 elektronen) want elk waterstofatoom bestaat uit 1 proton en 1
elektron. Dus als een stof een waterstofatoom opneemt, neemt het
eigenlijk 1 elektron en 1 proton op.
We hebben nog een molecuul die een energiedrager is namelijk NADH. In
geoxideerde vorm (zoals NAD+, een molecuul met een positieve lading) is
het eigenlijk leeg en draagt het geen energie bij zich, maar het kan ook 2
elektronen opnemen (zoals NADH met e- en e-), dan is het een vol
molecuul en draagt het energie bij zich. De energie van dat NADH
molecuul komt door de 2 elektronen die het met zich meedraagt en kan
het ook weer afgeven om zo de energie over te dragen bijvoorbeeld aan
zuurstof. We hebben dus 2 vormen van energiedragers in onze cellen: ATP
(adenosine trifosfaat): is een meer directe vorm van energie en NADH: is
meer een indirecte vorm van energie: heeft de energie in de vorm van
elektronen bij zich.
De structuur van NAD+:
Afbraak van glucose is een voorbeeld van wat wij katabolisme noemen. Er
wordt energie vrijgemaakt door complexe moleculen af te breken. Bij het
afbreken van deze moleculen is het overdragen van elektronen een
belangrijke manier om meer energie vrij te maken. Zulke catabolic
pathways (het afbreken van moleculen) die staan centraal in het proces
wat wij de cellulaire ademhaling of de cellulaire respiratie noemen.
Koolstofcyclus:
Koolstof is een atoom dat heel erg centraal staat in ons metabolisme,
glucose zit vol met koolstof. Hoe koolstof steeds wordt hergebruikt in ons
ecosysteem? Energie komt binnen in de vorm van zonlicht, planten
hebben de eigenschap dat ze aan fotosynthese kunnen doen. Ze kunnen
van co2 en van water met een beetje energie in de vorm van zonlicht
allerlei organische moleculen en zuurstoffen van maken, bijv. glucose en
zuurstof. Wanneer wij deze moleculen opeten (suikers in ons voeding)
kunnen wij weer die suikers afbreken tot co2 en water. Bij dit proces van
het afbreken van co2 en water komt energie vrij. We maken er ATP van,
een belangrijke manier voor ons lichaam om energie in op te slaan en die
ATP gebruiken we in ons lichaam om alle chemische reacties plaats te
laten vinden. Het mooie van het koolstofcyclus is dat de koolstof molecuul
die door planten worden gebruikt om suiker te maken (co2 en water)
vanuit de co2 die wij uitblazen. Die zelfde koolstofatomen eten wij
vervolgens weer op. Het zijn dezelfde koolstofmoleculen die planten
omzetten in suikers en die wij weer in ons dieet hebben. De
koolstofatomen worden constant gerecycled en weer hergebruikt.
Wat is een belangrijk product van die afbraak van organische molecuul?
wij maken er ATP van, dit doen we in mitochondria, de energiefabriek van
onze cellen. ATP gebruiken wij om onze cellulaire reacties te laten
verlopen. ATP is de energiedrager van onze cellen. We kennen A als
onderdeel van ons DNA, we kunnen er ook fosfaatgroepen aanhangen. Als
we dat doen gaan we het als energiedrager gebruiken. De meest
energierijke vorm die wij kennen is ATP. Op het moment dat er energie
vrijkomt, wordt een fosfaatgroep losgekoppeld en dan wordt ATP omgezet
in ADP. Het mooie van ADP is dat je het soort van kunt opladen. ADP is een
soort van de lege vorm van een batterij. We kunnen er weer een
fosfaatgroep er aan zetten. Dan maken we van ADP, ATP. ADP en ATP
vormen een gemeenschappelijke pool van energie in onze cellen. Alle
energie die weer energie opleveren reageren met ADP en produceren ATP.
Het spijsverteringsstelsel en de koolhydraatvertering:
Alle organische moleculen die in ons eten zitten, alle koolstof bevattende
moleculen worden in ons lichaam verteerd door het verteringsstelsel. We
houden er de monomeren en de bouwstenen van over. Met de
bouwstenen kun je er 2 dingen meedoen.
, - Je kunt ze enerzijds gebruiken om nieuwe moleculen van te maken
(de biosynthese)
- Je kunt het gebruiken om energie uit te halen. Het proces om
energie te maken noemen we cellulaire respiratie. Hiervoor hebben
we zuurstof nodig, daarom halen we adem. Met de cellulaire
respiratie maken we ADP die we dan gebruiken om allerlei reacties
te laten verlopen.
Afbraak van glucose gaat stapsgewijs:
Als we dus glucose afbreken komt er energie vrij. Totaal is dat zo’n 686
kilocalorieën per mol glucose. Dat is zoveel energie dat als je het in 1 keer
zou laten vrijkomen, dat voor een cel enorm veel energie vrijkomt en dat
is zoveel energie dat onze cellen dat niet energie efficiënt zouden kunnen
opslaan (enorme explosie in een cel). Om de energie zo efficiënt mogelijk
te gebruiken gaat het afbraak van glucose in hele kleine stapjes. Elke keer
wordt er een kleine energie vrijgemaakt. De energie die wordt vrijgemaakt
wordt opgeslagen in een molecuul dat die energie kan dragen.
Oxidatie: als iets geoxideerd wordt (van de reductor) worden er elektronen
verloren, (de reductor staat elektronen af). Vaak zijn het reacties waar
zuurstof bij betrokken is omdat zuurstof een van de meest
elektronegatieve atomen zijn. Als je zo’n reactie met zuurstof hebt, is het
meestal een oxidatie reactie.
Reductie: is eigenlijk het tegenovergestelde van oxidatie. Oxidatie neemt
elektronen op en wordt gereduceerd. Opname van 2H (oftewel 2 protonen
en 2 elektronen) want elk waterstofatoom bestaat uit 1 proton en 1
elektron. Dus als een stof een waterstofatoom opneemt, neemt het
eigenlijk 1 elektron en 1 proton op.
We hebben nog een molecuul die een energiedrager is namelijk NADH. In
geoxideerde vorm (zoals NAD+, een molecuul met een positieve lading) is
het eigenlijk leeg en draagt het geen energie bij zich, maar het kan ook 2
elektronen opnemen (zoals NADH met e- en e-), dan is het een vol
molecuul en draagt het energie bij zich. De energie van dat NADH
molecuul komt door de 2 elektronen die het met zich meedraagt en kan
het ook weer afgeven om zo de energie over te dragen bijvoorbeeld aan
zuurstof. We hebben dus 2 vormen van energiedragers in onze cellen: ATP
(adenosine trifosfaat): is een meer directe vorm van energie en NADH: is
meer een indirecte vorm van energie: heeft de energie in de vorm van
elektronen bij zich.
De structuur van NAD+:
