Samenvatting deel 17 Biochemie 2 (1044FBDFAR)

Biochemie II: metabolisme
Deel 17: De citroenzuurcyclus/krebcyclus
1. Mitochondria
1.1 Mitochondria zijn ontstaan door endosymbiose van Gram-
negatieve bacteriën
Mitochondria
 In eukaryoten vindt de oxidatieve fosforylatie en de citroenzuurcyclus plaats in de
mitochondria
 Extra info op dia 4-5 (niet op examen)

Opbouw:
 2 membranensysteem:
- Buitenste membraan:
o Zo goed als permeabel voor bijna alle kleine moleculen en ionen omdat het veel
mitochondriale poriën (VDAC) bevat
- Binnenste membraan
o Zo goed als impermeabel, de enige moleculen die de membraan kunnen
doorgaan doen dit via specifieke transporters
o Gevouwen in kammen = cristea
 2 compartimenten:
- Intermembraan ruimte  P-side = positief geladen door aanwezigheid van veel
protonen
- Matrix  N-side = negatief geladen ten opzichte van de intermembraan ruimte
 Bevatten hun eigen genoom  37 genen bij de mens
- 13 coderen voor subeenheden van de elektronentransportketen
 Bevatten hun eigen ribosomen (verschillend aan deze van het cytoplasma)
- De meeste mitochondriale eiwitten coderen voor nucleaire genen
- Deze worden gesynthetiseerd worden op cytoplasmatische ribosomen
- Vervolgens worden in de mitochondria gebracht waar we worden geassembleerd

,1.2 Mitochondria zijn de elektriciteitscentrales van de cel
Matrix
 Cytosol van de bacterie
 Bevat verschillende elementen:
- Benodigdheden voor acetyl-CoA generatie
- Enzymen van citroenzuurcyclus
- Enzymen voor oxidatieve afbraak van vetzuren en aminozuren

Binnenste membraan
 Bevat elementen voor elektronentransportketen (respiratoir)
 Benodigdheden voor ATP synthese

Algemeen
 In niet-fotosynthetische eukaryoten zijn de mitochondria de plaats
waar de meest energie capterende oxidatieve reacties + ATP-
synthetiserende reacties plaatsvinden
 De glycolyse heeft zowel een aerobe, als anaerobe manier, terwijl de
citroenzuurcyclus en oxidatieve fosforylatie enkel onder aerobe
omstandigheden kunnen plaatsvinden = obligaat aeroob  O2 is
finale elektronenacceptor




2. De citroenzuurcyclus in een groter metabolisch geheel
2.1 De citroenzuurcyclus vormt de 2e fase van celademhaling
Algemeen
 Voor veel organismen die onder aërobe omstandigheden leven, is de glycolyse de 1e stap in
de oxidatie van glucose om energie te verkrijgen  glucose wordt verder geoxideerd tot H2O
en CO2

Cellulaire ademhaling:
 Elk metabolisch proces dat leidt tot de opname van O2 en afgifte van CO2
 De celademhaling bestaat uit 3 fasen:
- Fase 1  organische brandstofmoleculen (glucose, aminozuur, vetzuren) worden
geoxideerd om 2 koolstoffragmenten in de vorm van acetyl-CoA te verkrijgen
- Fase 2  acetylgroepen worden geoxideerd tot CO2, waarbij NADH en FADH2 wordt
verkregen
- Fase 3  elektronen worden overgebracht naar de elektronentransportketen, aanleggen
van protonengradiënt, die nodig is voor de ATP-productie (+ H2O)  O2 is de finale
elektronenacceptor

, 3. Productie van geactiveerde acetaat onder de vorm van
acetyl-CoA
3.1 Pyruvaat dehydrogenase complex linkt glycolyse en de
citroenzuurcyclus aan elkaar
Acetyl-CoA
 Oxidatieproducten van de oxidatie van metabolische brandstoffen gaan de citroenzuurcyclus
binnen onder de vorm van acetyl-CoA ( HFDST 7)
- Oxidatie van aminozuren ( HFDST 20)
- Oxidatie van vetzuren ( HFDST 19)
- Oxidatie ven glucose naar pyruvaat ( HFDST 16)
 Functie acetyl-CoA:
- Citroenzuurcyclus voorzien van een 2 koolstofgroep (acetaat)
- Activeren citroenzuurcyclus voor de komende reacties

Omzetting van pyruvaat naar acetyl-CoA
 Gebeurt met behulp van multi-enzym complex = pyruvaat dehydrogenase (PDH) complex
 Ligt in de mitochondriale matrix (N-side) in eukaryoten cellen
 Opbouw:
- Meerdere exemplaren van elke van de 3 enzymen
o E1
 Pyruvaat dehydrogenase
 Bevat decarboxylase activiteit
 Gebruikt TPP als cofactor
o E2
 Dihydrolipoyl transacetylase
 Bevat transacetylase activiteit
 Gebruikt lipoaat als cofactor
o E3
 Dihydrolipoyl dehydrogenase
 Bevat een redox activiteit
 Gebruikt FAD als cofactor
- 2 regulatoreiwitten
 Pyruvaat wordt in de mitochondria gebracht via een mitochondriale pyruvaat carrier (MPC)




Structuren herkennen + naam kennen + reactief gedeelte kunnen aanduiden