Moleculaire biologie Les 4
10-1, hoofdstuk 10 clip 1
Energy flow en chemische recycling in het ecosysteem
Chloroplasten bevatten elementen die licht op kunnen
nemen. Eerst wordt dit licht omgezet in de lichtreactie tot ATP
en NADPH. Deze worden daarna gebruikt in de donkerreactie
om organische moleculen te vormen. CO2 en H2O worden dus
omgezet in organische moleculen (glucose) en daarbij komt O2
vrij. Glucose kan in de mitochondriën afgebroken/geoxideerd
worden. Dit levert heel veel ATP op.
Cellulaire ademhaling, bestaat uit glycolyse, de
citroenzuurcyclus en de oxidatieve fosforylering.
Glycolyse, de omzetting van glucose naar
pyruvaat, dit levert vrij weinig energie op en is
substraat level fosforylering.
Krebcyclus, dit levert ook weinig energie op en is
substraat level fosforylering. Verder levert het
elektronen via FADH2 en NADH. Zij geven deze
elektronen af aan de elektronentransport waarbij
oxidatieve fosforylering plaatsvindt.
Oxidatieve fosforylering, vindt plaats in het
binnenmembraan van de mitochondriën en
levert erg veel ATP.
Katabolische processen:
- Fermentatie: gedeeltelijke afbraak van
organische componenten zonder het gebruik van O2.
- Cellulaire ademhaling: afbraak organische componenten met
gebruik van O2. Niet alleen glucose kan afgebroken worden, ook
vetten of eiwitten kunnen ATP opleveren.
𝐶6 𝐻12 𝑂6 + 6 𝑂2 → 6 𝐶𝑂2 + 6 𝐻2 𝑂 + 𝐴𝑇𝑃 ∆𝐺 = −686 𝑘𝑐𝑎𝑙/𝑚𝑜𝑙
De vrijgekomen energie ↑ wordt opgeslagen in ATP.
Redoxreactie, chemische reactie waarbij elektronen worden
overgedragen.
Oxidatie, een stof verliest elektronen, hij wordt nu
geoxideerd en is een reductor. Dat is hiernaast bij A
te zien.
Reductie, een stof neemt elektronen op, hij wordt nu
gereduceerd en is een oxidator. Dat is hiernaast bij B
te zien.
Je ziet hiernaast dat zuurstof elektronen naar zich toe
trekt. Hij is in dit geval dus een oxidator en wordt
gereduceerd. Bij koolstof vindt het tegenovergestelde
plaats. Je ziet dat de elektronen er
juist vanaf gaan en dat die dus
geoxideerd wordt. Hetzelfde vindt
plaats bij cellulaire ademhaling waar
koolstof gereduceerd wordt en
zuurstof geoxideerd.
NAD+, bestaat uit twee
suikergroepen, 2 fosfaatgroepen en 2
ringen met stikstof. Het neemt 2
, elektronen en een H+ op en wordt dus gereduceerd. Dit levert de
energierijke verbinding NADH op. Dit proces wordt gekatalyseerd door
dehydrogenase.
NADH, een energierijke verbinding die zijn elektronen en H+ bijvoorbeeld
af kan geven aan de elektronentransportketen in de mitochondriën. Zo
komen de elektronen uiteindelijk terecht in H2O en dit elektronen
transport levert ATP op.
Stapsgewijze elektronenoverdracht:
- Stapsgewijze afbraak van glucose (of andere moleculen)
- Elektronen uit deze organische componenten worden overdragen
aan co-enzym NAD+
- NAD+ wordt gereduceerd (tot NADH)
- NADH geeft zijn elektronen af aan de elektronentransportketen
Alcoholdehydrogenase, het enzym oxideert een substraat door 2 elektronen en een H+ af te staan
aan NAD+.
DUS:
- oxidatie van glucose tot CO2 en H2O verloopt in verschillende stappen.
- Elektronen van voedsel worden overgedragen aan NAD+
- NADH geeft elektronen af aan de elektronentransportketen, dat via allerlei tussenstappen zijn
elektronen afgeeft aan O2
10-2, hoofdstuk 10 clip 2, glycolyse
Proces cellulaire ademhaling:
- Glycolyse (in het cytosol)
- Krebscyclus/citroenzuurcyclus (matrix)
- Elektronentransport en oxidatieve fosforylering
(binnenmembraan)
Glycolyse, de omzetting van glucose in 2 pyruvaat moleculen. Dit
levert ATP op volgens substraatlevel fosforilatie. Hiervoor wordt
glucose eerst middels vergemakkelijkt transport opgenomen.
Daarna volgen meerdere stappen:
1. Hexokinase zet glucose om in glucose-6-fosfaat. Zo blijft de
glucose concentratie laag (voor vergemakkelijkt transport).
2. Andere enzymen maken een 5-ring van de oorspronkelijke
6-ring.
3. M.b.v. ATP wordt er nog een fosfaat gebonden.
4. Het ontstane molecuul wordt geknipt.
5. De ontstane moleculen zijn isomeren en kunnen dus in elkaar omgezet worden.
6. Er vindt oxidatie plaats wat 2 NADH oplevert (2 G3P!).
7. De fosfaatgroepen splitsen af en leveren in totaal 2 ATP (2 1,3-difosfaatglyceraat).
8. –
9. Er wordt water afgesplitst.
10. Er komen weer 2 ATP vrij.
10-1, hoofdstuk 10 clip 1
Energy flow en chemische recycling in het ecosysteem
Chloroplasten bevatten elementen die licht op kunnen
nemen. Eerst wordt dit licht omgezet in de lichtreactie tot ATP
en NADPH. Deze worden daarna gebruikt in de donkerreactie
om organische moleculen te vormen. CO2 en H2O worden dus
omgezet in organische moleculen (glucose) en daarbij komt O2
vrij. Glucose kan in de mitochondriën afgebroken/geoxideerd
worden. Dit levert heel veel ATP op.
Cellulaire ademhaling, bestaat uit glycolyse, de
citroenzuurcyclus en de oxidatieve fosforylering.
Glycolyse, de omzetting van glucose naar
pyruvaat, dit levert vrij weinig energie op en is
substraat level fosforylering.
Krebcyclus, dit levert ook weinig energie op en is
substraat level fosforylering. Verder levert het
elektronen via FADH2 en NADH. Zij geven deze
elektronen af aan de elektronentransport waarbij
oxidatieve fosforylering plaatsvindt.
Oxidatieve fosforylering, vindt plaats in het
binnenmembraan van de mitochondriën en
levert erg veel ATP.
Katabolische processen:
- Fermentatie: gedeeltelijke afbraak van
organische componenten zonder het gebruik van O2.
- Cellulaire ademhaling: afbraak organische componenten met
gebruik van O2. Niet alleen glucose kan afgebroken worden, ook
vetten of eiwitten kunnen ATP opleveren.
𝐶6 𝐻12 𝑂6 + 6 𝑂2 → 6 𝐶𝑂2 + 6 𝐻2 𝑂 + 𝐴𝑇𝑃 ∆𝐺 = −686 𝑘𝑐𝑎𝑙/𝑚𝑜𝑙
De vrijgekomen energie ↑ wordt opgeslagen in ATP.
Redoxreactie, chemische reactie waarbij elektronen worden
overgedragen.
Oxidatie, een stof verliest elektronen, hij wordt nu
geoxideerd en is een reductor. Dat is hiernaast bij A
te zien.
Reductie, een stof neemt elektronen op, hij wordt nu
gereduceerd en is een oxidator. Dat is hiernaast bij B
te zien.
Je ziet hiernaast dat zuurstof elektronen naar zich toe
trekt. Hij is in dit geval dus een oxidator en wordt
gereduceerd. Bij koolstof vindt het tegenovergestelde
plaats. Je ziet dat de elektronen er
juist vanaf gaan en dat die dus
geoxideerd wordt. Hetzelfde vindt
plaats bij cellulaire ademhaling waar
koolstof gereduceerd wordt en
zuurstof geoxideerd.
NAD+, bestaat uit twee
suikergroepen, 2 fosfaatgroepen en 2
ringen met stikstof. Het neemt 2
, elektronen en een H+ op en wordt dus gereduceerd. Dit levert de
energierijke verbinding NADH op. Dit proces wordt gekatalyseerd door
dehydrogenase.
NADH, een energierijke verbinding die zijn elektronen en H+ bijvoorbeeld
af kan geven aan de elektronentransportketen in de mitochondriën. Zo
komen de elektronen uiteindelijk terecht in H2O en dit elektronen
transport levert ATP op.
Stapsgewijze elektronenoverdracht:
- Stapsgewijze afbraak van glucose (of andere moleculen)
- Elektronen uit deze organische componenten worden overdragen
aan co-enzym NAD+
- NAD+ wordt gereduceerd (tot NADH)
- NADH geeft zijn elektronen af aan de elektronentransportketen
Alcoholdehydrogenase, het enzym oxideert een substraat door 2 elektronen en een H+ af te staan
aan NAD+.
DUS:
- oxidatie van glucose tot CO2 en H2O verloopt in verschillende stappen.
- Elektronen van voedsel worden overgedragen aan NAD+
- NADH geeft elektronen af aan de elektronentransportketen, dat via allerlei tussenstappen zijn
elektronen afgeeft aan O2
10-2, hoofdstuk 10 clip 2, glycolyse
Proces cellulaire ademhaling:
- Glycolyse (in het cytosol)
- Krebscyclus/citroenzuurcyclus (matrix)
- Elektronentransport en oxidatieve fosforylering
(binnenmembraan)
Glycolyse, de omzetting van glucose in 2 pyruvaat moleculen. Dit
levert ATP op volgens substraatlevel fosforilatie. Hiervoor wordt
glucose eerst middels vergemakkelijkt transport opgenomen.
Daarna volgen meerdere stappen:
1. Hexokinase zet glucose om in glucose-6-fosfaat. Zo blijft de
glucose concentratie laag (voor vergemakkelijkt transport).
2. Andere enzymen maken een 5-ring van de oorspronkelijke
6-ring.
3. M.b.v. ATP wordt er nog een fosfaat gebonden.
4. Het ontstane molecuul wordt geknipt.
5. De ontstane moleculen zijn isomeren en kunnen dus in elkaar omgezet worden.
6. Er vindt oxidatie plaats wat 2 NADH oplevert (2 G3P!).
7. De fosfaatgroepen splitsen af en leveren in totaal 2 ATP (2 1,3-difosfaatglyceraat).
8. –
9. Er wordt water afgesplitst.
10. Er komen weer 2 ATP vrij.
