Samenvatting celbiologie 2
Week 1 – Celademhaling H10.1
Metabolisme: Het geheel aan chemische processen die plaatsvinden in de levende cel.
Anabolische processen (assimilatie): Vanuit eenvoudige stoffen, worden complexe
moleculen gemaakt (kost energie).
Katabolische processen (dissimilatie): Afbraak van complexe moleculen tot eenvoudige
moleculen (komt energie vrij).
De energie waar wij indirect van leven komt vanuit lichtenergie.
Deze wordt samen met CO2 en H2O door planten omgezet in
organische moleculen. Hierbij is het belangrijk dat de stoffen in
een kringloop opnieuw worden gebruikt, maar dat de energie een
stroom is.
Celademhaling: Energie wordt vrijgemaakt uit organisch voedsel,
hierbij komt energie vrij (katabolisch proces). Dit is een langzame
verbranding, de energie komt in stapjes vrij.
Soorten energie: Stralingsenergie (licht, warmte), mechanische energie (arbeid, beweging) en
chemische energie (ATP, glucose).
Verbrandingsreactie: Brandstof + zuurstof kooldioxide + water + energie.
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 32ATP
De verbrandingsreactie in de celademhaling gebeurt volgens 5 stappen:
1. Bij het opstarten van de celademhaling is wat activeringsenergie nodig. Grote moleculen
(glucose) kunnen niet spontaan afbreken.
2. De afbraak van glucose gebeurt in kleine stappen volgens een vaste route. De totale
energie-inhoud kan niet in één keer vrijkomen, dus er is een metabolische route waarin
verschillende reacties zitten tot de afbraak van glucose. De waterstof is een goede reductor
en de zuurstof is een goede oxidator.
3. De energie uit glucose wordt vrijgemaakt door redox-reacties. Energierijke elektronen
worden uit de waterstofatomen van glucose gehaald en aan zuurstof afgegeven.
4. De elektronenoverdracht gebeurt met behulp van co-enzymen NAD+ en FAD. Hierdoor
wordt de energie stapsgewijs afgegeven.
5. De energie die vrijkomt wordt vastgelegd in ATP (proces is fosforylering) . Er wordt een
fosfaatgroep aan ADP gebonden, hierbij ontstaat ATP. Voor deze binding wordt de energie
vanuit de elektronen gebruikt. Dit kan met behulp van substraatfosforylering (direct) en
oxidatieve fosforylering (indirect).
Metabolische route: Glycolyse decarboxylering Citroenzuurcyclus oxidatieve
fosforylering.
Redoxreactie: Er worden elektronen van het ene molecuul naar het andere molecuul verplaatst.
Reductor: Geeft elektronen af en wordt positiever,
wordt gereduceerd.
Oxidator: Neemt elektronen op en wordt
negatiever, wordt geoxideerd.
Atomen willen altijd de buitenste elektronenschil vol
hebben, dit is namelijk stabieler. Natrium heeft 1
, elektron teveel in de buitenste schil, chloor heeft er eentje te weinig. De reductor natrium verliest
een elektron en wordt geoxideerd, de oxidator chloor neemt een elektron op en wordt
gereduceerd.
Dit kan ook worden opgeschreven in twee halfreacties:
Reductiereactie: Na Na+ +1e-
Oxidatiereactie: Cl + 1e- Cl-
Week 2 – De vier fasen van de celademhaling H10.2-10.4
Glycolyse: Glucose wordt afgebroken tot twee pyruvaat moleculen, hierbij komt er geen CO2 vrij
en is geen zuurstof benodigd. Dit gebeurt in het cytoplasma.
Bestaat uit twee fasen: de energie-investering en de energie-opbreng fase.
1. Glucose + ATP Glucose-6-fosfaat + ADP
(kost dus energie!!). Hierbij wordt er een
fosfaatgroep aan het glucose-molecuul
geplakt. Hierdoor wordt het molecuul
reactiever en blijft het door de negatieve
lading in de cel.
2. Glucose-6-fosfaat fructose-6-fosfaat (met
behulp van enzym).
3. Fructose-6-fosfaat + ATP Fructose-1,6-
difosfaat + ADP.
4. Fructose-1,6-difosfaat Glyceraldehyde-3-
fosfaat + dihydroxyacetonfosfaat.
5. Deze stoffen zijn isomeren en zijn in
evenwicht. Alleen G3P reageert verder.
6. Glyceraldehyde-3-fosfaat + 2NAD+ 2 1,3-
difosforglyceraat + 2NADH + 2H+. NAD+
wordt dus geoxideerd.
7. 1,3-difosforglyceraat + 2ADP 3-
fosforglyceraat + 2ATP (=
substraatfosforylering).
8. 3-fosforglyceraat 2-fosforglyceraat. Met
behulp van een enzym wordt de
fosfaatgroep verplaatst.
9. 2-fosforglyceraat fosforfenolypyurvaat +
H2O. In dit molecuul zit veel energie
opgeslagen.
10. Fosforfenolypyurvaat + 2 ADP pyruvaat +
2ATP (= substraatfosforylering).
In de glycolyse zijn dus twee ATP moleculen
benodigd om het op gang te brengen en is het bruto resultaat 4 ATP moleculen. In het pyruvaat zit
echter nog veel energie.
NAD+ en FAD zijn een soort transportwagentjes voor het vervoeren van elektronen.
Decarboxylering: Haalt van pyruvaat een CO2 af (komt dus CO2 vrij), dit gebeurt in de
tussenruimte van het mitochondrium. Het Pyruvaat wordt met behulp van een transporteiwit over
het buitenste membraan verplaatst.
Week 1 – Celademhaling H10.1
Metabolisme: Het geheel aan chemische processen die plaatsvinden in de levende cel.
Anabolische processen (assimilatie): Vanuit eenvoudige stoffen, worden complexe
moleculen gemaakt (kost energie).
Katabolische processen (dissimilatie): Afbraak van complexe moleculen tot eenvoudige
moleculen (komt energie vrij).
De energie waar wij indirect van leven komt vanuit lichtenergie.
Deze wordt samen met CO2 en H2O door planten omgezet in
organische moleculen. Hierbij is het belangrijk dat de stoffen in
een kringloop opnieuw worden gebruikt, maar dat de energie een
stroom is.
Celademhaling: Energie wordt vrijgemaakt uit organisch voedsel,
hierbij komt energie vrij (katabolisch proces). Dit is een langzame
verbranding, de energie komt in stapjes vrij.
Soorten energie: Stralingsenergie (licht, warmte), mechanische energie (arbeid, beweging) en
chemische energie (ATP, glucose).
Verbrandingsreactie: Brandstof + zuurstof kooldioxide + water + energie.
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 32ATP
De verbrandingsreactie in de celademhaling gebeurt volgens 5 stappen:
1. Bij het opstarten van de celademhaling is wat activeringsenergie nodig. Grote moleculen
(glucose) kunnen niet spontaan afbreken.
2. De afbraak van glucose gebeurt in kleine stappen volgens een vaste route. De totale
energie-inhoud kan niet in één keer vrijkomen, dus er is een metabolische route waarin
verschillende reacties zitten tot de afbraak van glucose. De waterstof is een goede reductor
en de zuurstof is een goede oxidator.
3. De energie uit glucose wordt vrijgemaakt door redox-reacties. Energierijke elektronen
worden uit de waterstofatomen van glucose gehaald en aan zuurstof afgegeven.
4. De elektronenoverdracht gebeurt met behulp van co-enzymen NAD+ en FAD. Hierdoor
wordt de energie stapsgewijs afgegeven.
5. De energie die vrijkomt wordt vastgelegd in ATP (proces is fosforylering) . Er wordt een
fosfaatgroep aan ADP gebonden, hierbij ontstaat ATP. Voor deze binding wordt de energie
vanuit de elektronen gebruikt. Dit kan met behulp van substraatfosforylering (direct) en
oxidatieve fosforylering (indirect).
Metabolische route: Glycolyse decarboxylering Citroenzuurcyclus oxidatieve
fosforylering.
Redoxreactie: Er worden elektronen van het ene molecuul naar het andere molecuul verplaatst.
Reductor: Geeft elektronen af en wordt positiever,
wordt gereduceerd.
Oxidator: Neemt elektronen op en wordt
negatiever, wordt geoxideerd.
Atomen willen altijd de buitenste elektronenschil vol
hebben, dit is namelijk stabieler. Natrium heeft 1
, elektron teveel in de buitenste schil, chloor heeft er eentje te weinig. De reductor natrium verliest
een elektron en wordt geoxideerd, de oxidator chloor neemt een elektron op en wordt
gereduceerd.
Dit kan ook worden opgeschreven in twee halfreacties:
Reductiereactie: Na Na+ +1e-
Oxidatiereactie: Cl + 1e- Cl-
Week 2 – De vier fasen van de celademhaling H10.2-10.4
Glycolyse: Glucose wordt afgebroken tot twee pyruvaat moleculen, hierbij komt er geen CO2 vrij
en is geen zuurstof benodigd. Dit gebeurt in het cytoplasma.
Bestaat uit twee fasen: de energie-investering en de energie-opbreng fase.
1. Glucose + ATP Glucose-6-fosfaat + ADP
(kost dus energie!!). Hierbij wordt er een
fosfaatgroep aan het glucose-molecuul
geplakt. Hierdoor wordt het molecuul
reactiever en blijft het door de negatieve
lading in de cel.
2. Glucose-6-fosfaat fructose-6-fosfaat (met
behulp van enzym).
3. Fructose-6-fosfaat + ATP Fructose-1,6-
difosfaat + ADP.
4. Fructose-1,6-difosfaat Glyceraldehyde-3-
fosfaat + dihydroxyacetonfosfaat.
5. Deze stoffen zijn isomeren en zijn in
evenwicht. Alleen G3P reageert verder.
6. Glyceraldehyde-3-fosfaat + 2NAD+ 2 1,3-
difosforglyceraat + 2NADH + 2H+. NAD+
wordt dus geoxideerd.
7. 1,3-difosforglyceraat + 2ADP 3-
fosforglyceraat + 2ATP (=
substraatfosforylering).
8. 3-fosforglyceraat 2-fosforglyceraat. Met
behulp van een enzym wordt de
fosfaatgroep verplaatst.
9. 2-fosforglyceraat fosforfenolypyurvaat +
H2O. In dit molecuul zit veel energie
opgeslagen.
10. Fosforfenolypyurvaat + 2 ADP pyruvaat +
2ATP (= substraatfosforylering).
In de glycolyse zijn dus twee ATP moleculen
benodigd om het op gang te brengen en is het bruto resultaat 4 ATP moleculen. In het pyruvaat zit
echter nog veel energie.
NAD+ en FAD zijn een soort transportwagentjes voor het vervoeren van elektronen.
Decarboxylering: Haalt van pyruvaat een CO2 af (komt dus CO2 vrij), dit gebeurt in de
tussenruimte van het mitochondrium. Het Pyruvaat wordt met behulp van een transporteiwit over
het buitenste membraan verplaatst.
