2.1 samenvatting
Kennisclip energiemetabolisme
Metabolisme: geheel van opbouw en afbraak chemische verbindingen in het lichaam :
Anabole reacties: opbouw stoffen
Kost energie, bv. aanmaak glycogeen uit glucose
Katabole reacties: afbraak stoffen
Energie komt vrij, bv. afbraak glucose
Glycolyse Citroenzuurcyclus Elektronentransportsysteem
Splitsen van glucose in 2 AcetylCoa wordt helemaal NADH en FADH2 afgegeven
moleculen pyruvaat afgebroken in elektronen.
citroenzuurcyclus. Allebei de C-
atomen komen vrij in CO 2
Levert netto 2 ATP Elektronen getransporteerd
van eiwitcomplex.
H atomen binnenmatrix
transporteren naar
buitenmatrix
En NADH (Nad+ heeft 2
elektronen + H-atoom aan zich
gekoppeld)
NADH kan ook energie
opleveren in
elektronentransportsysteem.
Binnen matrix mitochondrium Eiwitcomplexen op binnenste
membraan mitochondrium
Uitgebreide uitleg glycolyse, citroenzuurcyclus en elektronentransportsysteem
Glycolyse
Glucos: suiker
Lysis: ontleding
Glycolyse Anaërobisch (geen zuurstof)
In cytoplasma
Serie reacties in levende cellen, waarin glucose in een
groot aantal stoppen wordt afgebroken in
pyrodruivenzuur (2-oxopropaanzuur)
Verdere omzetting -Afhankelijk van organisme wordt pyrodruivenzuur verder omgezet in
pyrodruivenzuur kooldioxide, water en ATP (citroenzuurcyclus) of
-Melkzuur en ATP (bij bepaalde micro-organismen) of
-Ethanol (alcohlische fermentatie)
Werking Energie in vorm ATP geïnvesteerd om suikermolecuul in geactiveerde
toestand te brengen, die zich leent voor splitsing.
, Geïnvesteerde energie teruggewonnen bij oxidatieve overgang van
triosefosfaat naar fosfoglycerolzuur (waterstof afgegeven aan coënzym
AND)
Bij omzetting fosfoglycerolzuur in pyrodrivenzuur = nettowinst 2 ATP per
molecuul glucose
Onder aërobe omstandigheden wordt pyrodruivenzuur oxidatief omgezet
in geactiveerd azijnzuur (acetyl-coënzym A) dat verder tot CO2 en H2O
wordt afgebroken in citroenzuurcuclus.
Zuurstof Het in alle oxidatieve stappen vrijkomende waterstof wordt door cënzym
(meestal NAD, soms FAD) opgenomen en via ademhalingsketen
afgegeven aan luchtzuurstof.
Niet aanwezig zuurstof waterstof overgedragen aan geoxideerde verbindingen als nitraten en
(anaërobe bacteriën) sulfaten of aan organische stoffen die bij glycolyse zijn gevormd (gisting)
Formule Glucose + 2Pi + 2ADP + 2 NAD+ -> 2 pyruvaat + 2 ATP + 2 NADH + 2H+ +
2H2O
Enzymen in cyclus http://home.kpn.nl/b1beukema/glycolyse.html
Citroenzuurcyclus uitgebreid
Doel Vorming NADH en FADH2 voor ademhalingsketen.
Waar ? Vloeibaar gedeelte mitochondriën (matrix)
Oxidatiecyclus waarin brandstofmoleculen afkomstig uit vetten (acetyl
Coa), suikers(Acetyl Coa) en aminozuren (Acetyl Coa, alpha-
ketoglutaarzuur, barnsteenzuur, ketobarnsteenzuur) geoxideerd worden
tot koolstofdioxide.
Onder aërobe omstandigheden (hoewel zuurstof geen rol speelt in cyclus
zelf).
Doordat gereduceerde coënzymen NADH en FADH2 vrijwel uitsluitend
geoxideerd kunnen worden door elektronen overdracht (oxidatieve
fosforylering) via carriersysteem waarbij moleculaire zuurstof de
uiteindelijke elektronen acceptor is.
Kan niet plaatsvinden in eryttrocyt (geen mitochondriën)
Begint en eindigt met verbinding acetyl-coenzym A en oxaalazijnzuur die
samen citroenzuur vormen.
6 koolstofatomen.
Door reeks van chemische reacties met enzymen tijdens cyclus 2
koolstofatomen afgesplitst.
Zorgt ook voor dat molecuul wordt opgebouwd, aan het einde weer
oxaalazijnzuur.
Proces begint opnieuw.
(3 keer)
Elektronentransportketen (ademhalingsketen)
Zuurstof opgenomen dat via longen en bloedbaan getransporteerd wordt naar
mitochondriën in de cel.
Functie Verschillende brandstofmoleculen oxideren, waarbij energie vrijkomt die voor tal
, zuurstof van processen benut kan worden.
Bij deze oxidatiereacties worden uiteindelijk elektronen van substraat overgedragen
op zuurstof.
In biologische oxidaties vindt elektronenoverdracht echter niet rechtstreeks plaats,
maar verloopt via vaste serie reacties die bekend staat als
eleketronentransportketen (ademhalingsketen)
NAD+/ NADH-redoxkoppel meest negatieve reductie potentiaal= gemakkelijkst
elektronen doorgeven aan andere systemen.
Eelktronenverloop in elektronen transportketen volgt thermodynamisch strikt
logische route van NADH via flavinen FMN of FAD naar coënzym Q.
Co-enzym Q Draagt vervolgens elektronen via vijf cytochromen over op zuurstof (vier-
elektronentransport).
Knooppunt in elektronen transportketen, want sluist de elektronen van 2
verschillende redxpaden door naar zuurstof via cytochromensysteem.
Enige verbinding in elektronen transportketen die niet sterk gebonden zit aan eiwit.
Isopreenketen aan co-enzym Q maakt verbinding zeer apolair-> gemakkelijk in de
apolaire omgeving van mitochondriën bewegen en zodoende mobiele schakel vormt
tussen flavoproteïnen en cytochromen.
Geleidelijke verlaging energie. Een deel energie opgeslagen in vorm ATP,, doordat
elektronentransport in mitochondriën gekoppeld is aan productie van ATP uit ADP
en fosfaat (= oxidatieve fosforylering)
Oxidatieve fosforylering: Oxidatie: proces waarbij elektronen worden afgestaan en fosforylering is
het proces waarbij een fosfaatgroep wordt opgenomen.
Oxidatieve fosforylering verantwoordelijk voor meeste ATP die cellen nodig hebben.
Complex II: FMN en Complex II: FAD en Fe- Complex III: Heme b- Complex IV: Heme a,
Fe-s S 562, heme b-566, heme a3, Cua, Cub
heme c1, Fe-S
Overspannen de Bevindt zich tussen Overspannen de Overspannen de
binnenste complex I en complex binnenste binnenste
mitochondriële III mitochondriële mitochondriële
membraan en zijn membraan en zijn membraan en zijn
protonen pompen. protonen pompen. protonen pompen.
Overspant binnenste
mitochondriële
membraan niet, maar
bevindt zich aan
matrix-zijde van de
Kennisclip energiemetabolisme
Metabolisme: geheel van opbouw en afbraak chemische verbindingen in het lichaam :
Anabole reacties: opbouw stoffen
Kost energie, bv. aanmaak glycogeen uit glucose
Katabole reacties: afbraak stoffen
Energie komt vrij, bv. afbraak glucose
Glycolyse Citroenzuurcyclus Elektronentransportsysteem
Splitsen van glucose in 2 AcetylCoa wordt helemaal NADH en FADH2 afgegeven
moleculen pyruvaat afgebroken in elektronen.
citroenzuurcyclus. Allebei de C-
atomen komen vrij in CO 2
Levert netto 2 ATP Elektronen getransporteerd
van eiwitcomplex.
H atomen binnenmatrix
transporteren naar
buitenmatrix
En NADH (Nad+ heeft 2
elektronen + H-atoom aan zich
gekoppeld)
NADH kan ook energie
opleveren in
elektronentransportsysteem.
Binnen matrix mitochondrium Eiwitcomplexen op binnenste
membraan mitochondrium
Uitgebreide uitleg glycolyse, citroenzuurcyclus en elektronentransportsysteem
Glycolyse
Glucos: suiker
Lysis: ontleding
Glycolyse Anaërobisch (geen zuurstof)
In cytoplasma
Serie reacties in levende cellen, waarin glucose in een
groot aantal stoppen wordt afgebroken in
pyrodruivenzuur (2-oxopropaanzuur)
Verdere omzetting -Afhankelijk van organisme wordt pyrodruivenzuur verder omgezet in
pyrodruivenzuur kooldioxide, water en ATP (citroenzuurcyclus) of
-Melkzuur en ATP (bij bepaalde micro-organismen) of
-Ethanol (alcohlische fermentatie)
Werking Energie in vorm ATP geïnvesteerd om suikermolecuul in geactiveerde
toestand te brengen, die zich leent voor splitsing.
, Geïnvesteerde energie teruggewonnen bij oxidatieve overgang van
triosefosfaat naar fosfoglycerolzuur (waterstof afgegeven aan coënzym
AND)
Bij omzetting fosfoglycerolzuur in pyrodrivenzuur = nettowinst 2 ATP per
molecuul glucose
Onder aërobe omstandigheden wordt pyrodruivenzuur oxidatief omgezet
in geactiveerd azijnzuur (acetyl-coënzym A) dat verder tot CO2 en H2O
wordt afgebroken in citroenzuurcuclus.
Zuurstof Het in alle oxidatieve stappen vrijkomende waterstof wordt door cënzym
(meestal NAD, soms FAD) opgenomen en via ademhalingsketen
afgegeven aan luchtzuurstof.
Niet aanwezig zuurstof waterstof overgedragen aan geoxideerde verbindingen als nitraten en
(anaërobe bacteriën) sulfaten of aan organische stoffen die bij glycolyse zijn gevormd (gisting)
Formule Glucose + 2Pi + 2ADP + 2 NAD+ -> 2 pyruvaat + 2 ATP + 2 NADH + 2H+ +
2H2O
Enzymen in cyclus http://home.kpn.nl/b1beukema/glycolyse.html
Citroenzuurcyclus uitgebreid
Doel Vorming NADH en FADH2 voor ademhalingsketen.
Waar ? Vloeibaar gedeelte mitochondriën (matrix)
Oxidatiecyclus waarin brandstofmoleculen afkomstig uit vetten (acetyl
Coa), suikers(Acetyl Coa) en aminozuren (Acetyl Coa, alpha-
ketoglutaarzuur, barnsteenzuur, ketobarnsteenzuur) geoxideerd worden
tot koolstofdioxide.
Onder aërobe omstandigheden (hoewel zuurstof geen rol speelt in cyclus
zelf).
Doordat gereduceerde coënzymen NADH en FADH2 vrijwel uitsluitend
geoxideerd kunnen worden door elektronen overdracht (oxidatieve
fosforylering) via carriersysteem waarbij moleculaire zuurstof de
uiteindelijke elektronen acceptor is.
Kan niet plaatsvinden in eryttrocyt (geen mitochondriën)
Begint en eindigt met verbinding acetyl-coenzym A en oxaalazijnzuur die
samen citroenzuur vormen.
6 koolstofatomen.
Door reeks van chemische reacties met enzymen tijdens cyclus 2
koolstofatomen afgesplitst.
Zorgt ook voor dat molecuul wordt opgebouwd, aan het einde weer
oxaalazijnzuur.
Proces begint opnieuw.
(3 keer)
Elektronentransportketen (ademhalingsketen)
Zuurstof opgenomen dat via longen en bloedbaan getransporteerd wordt naar
mitochondriën in de cel.
Functie Verschillende brandstofmoleculen oxideren, waarbij energie vrijkomt die voor tal
, zuurstof van processen benut kan worden.
Bij deze oxidatiereacties worden uiteindelijk elektronen van substraat overgedragen
op zuurstof.
In biologische oxidaties vindt elektronenoverdracht echter niet rechtstreeks plaats,
maar verloopt via vaste serie reacties die bekend staat als
eleketronentransportketen (ademhalingsketen)
NAD+/ NADH-redoxkoppel meest negatieve reductie potentiaal= gemakkelijkst
elektronen doorgeven aan andere systemen.
Eelktronenverloop in elektronen transportketen volgt thermodynamisch strikt
logische route van NADH via flavinen FMN of FAD naar coënzym Q.
Co-enzym Q Draagt vervolgens elektronen via vijf cytochromen over op zuurstof (vier-
elektronentransport).
Knooppunt in elektronen transportketen, want sluist de elektronen van 2
verschillende redxpaden door naar zuurstof via cytochromensysteem.
Enige verbinding in elektronen transportketen die niet sterk gebonden zit aan eiwit.
Isopreenketen aan co-enzym Q maakt verbinding zeer apolair-> gemakkelijk in de
apolaire omgeving van mitochondriën bewegen en zodoende mobiele schakel vormt
tussen flavoproteïnen en cytochromen.
Geleidelijke verlaging energie. Een deel energie opgeslagen in vorm ATP,, doordat
elektronentransport in mitochondriën gekoppeld is aan productie van ATP uit ADP
en fosfaat (= oxidatieve fosforylering)
Oxidatieve fosforylering: Oxidatie: proces waarbij elektronen worden afgestaan en fosforylering is
het proces waarbij een fosfaatgroep wordt opgenomen.
Oxidatieve fosforylering verantwoordelijk voor meeste ATP die cellen nodig hebben.
Complex II: FMN en Complex II: FAD en Fe- Complex III: Heme b- Complex IV: Heme a,
Fe-s S 562, heme b-566, heme a3, Cua, Cub
heme c1, Fe-S
Overspannen de Bevindt zich tussen Overspannen de Overspannen de
binnenste complex I en complex binnenste binnenste
mitochondriële III mitochondriële mitochondriële
membraan en zijn membraan en zijn membraan en zijn
protonen pompen. protonen pompen. protonen pompen.
Overspant binnenste
mitochondriële
membraan niet, maar
bevindt zich aan
matrix-zijde van de
