Hoofdstuk 10: celademhaling
Belang van celademhaling
Glucose <- koolhydraten, lipiden, eiwitten <- Voedingsstoffen, water en mineralen -> Bouwstoffen,
brandstoffen en beschermstoffen => energie O2
Er komt energie vrij. Het organisme heeft energie nodig voor:
- Constant houden van lichaamstemperatuur
- Celdeling, celgroei, behoud van cellen (ook voor planten)
- Spieren
- Werking van zenuwstelsel, hormoonwerking
- Maken van biochemische reacties, biosynthese (ook voor planten)
- Actief transport (ook voor planten)
- Beweging (ook voor planten)
- Klierwerking (ook voor planten)
De universele energieleverancier is ATP (adenosinetrifosfaat).
Planten halen water en mineralen uit de grond voor de energie maar halen ook energie uit het zonlicht.
Fotosynthese is het proces en ze produceren glucose. Glucose is een energierijke stof.
autotrofen: Planten gaan door licht (fotosynthese) glucose gaan vormen, planten gaan hun eigen
voedingsstoffen gaan maken.
Heterotrofen: bijvoorbeeld de mens, die gaat het voedsel opeten om bepaalde voedingsstoffen te hebben. De
glucose die de mens eet in de planten. => celademhaling
Om ATP te synthetiseren heeft men energie nodig en die haalt men uit organische verbindingen zoals
sachariden en vetten (en aminozuren).
Celademhaling is een biochemisch proces dat bij vrijwel alle eukaryoten (planten, dieren, …) zorgt voor de
productie van ATP door een verbanding van glucose met zuurstofgas.
Voedingsstoffen leveren energie. Energie levert celademhaling. Het vrijmaken van energie uit organische
verbindingen door ze af te breken met behulp van enzymen in aanwezigheid van zuurstofgas. Organische
verbindingen hebben een energetische waarde. Cellen breken mbv enzymen grote moleculen af om energie te
1
,verkrijgen. De belangrijkste bron van energie is glucose maar ze kunnen ook eiwitten en lipiden afbreken om
energie te leveren.
Meeste energie komt van de verbranding van de glucose.
Energiecentrale = mitochondrion, in alle cellen
Brandstof = glucose
Batterij = ATP: Adenosinetrifosfaat
- Oplaadbaar: ADP + P -> ATP
- Makkelijk transporteerbaar in de cel
Herkennen, niet tekenen, en weten uit wat ze is opgebouwd (dat het adenine is, 3 fosfaatgroepen, …)
Bij de celademhaling wordt via een ganse reeks reacties energie vrijgemaakt uit een gereduceerd substraat
(meestal een organische verbinding zoals een sacharide of een vet).
Via een lange keten van redoxreacties wordt het energierijke vertrekproduct (b.v. glucose) gedissimileerd tot
CO2. De elektronen die bij meerdere stappen van deze oxidatieve afbraak vrijkomen, worden uiteindelijk
overgedragen op een ultieme elektronenacceptor. Is deze acceptor O2, dan wordt er samen met protonen die in
het midden voorkomen H2O gevormd. Het eindproduct is dus een anorganische verbinding en de
elektronenacceptor moet door het organisme uit de omgeving opgenomen worden.
2
, Waar vindt de celademhaling plaats?
Het vindt plaats in de cellen van het organisme, en de reacties gaan door in het cytosol en deels in de
mitochondriën.
Cristae: de plooien
Matrix: ruimte binnen de Cristae
De michondrium:
- Het zijn kleine organellen die energie leveren aan de cel
- Ze hebben een dubbel membraan: buitenste membraan en het binnenste membraan (cristae)
- Door de cristae wordt het oppervlak dat in contact staat met de vloeibare inhoud vergroot (matrix)
- Stofwisselingsenzymen in de matrix katalyseren reacties waarbij energie vrijkomt
- Energie wordt opgeslagen en vervoerd in de energierijke verbinding van ATP
- Levende cellen breken de energierijke fosfaatbinding onder gereguleerde omstandigheden af,
waardoor ATP weer wordt omgezet in ADP, hierbij komt energie vrij die de cel kan gebruiken.
- De eerste stappen worden uitgevoerd in het cytosol.
• Bij deze reactieketen (glycolyse, wordt glucose met 6 koolstofatomen afgebroken met
pyruvaat, met 3 koolstofatomen
• Het pyruvaat wordt door de mitochondria opgenomen
• Als er geen glucose (of andere koolhydraten) beschikbaar zijn, kan de mitochondria kleine
koolstofketens opnemen en benutten, deze ketens zijn bij de afbraak van eiwitten en vetten
vrijgekomen.
• Zolang er zuurstof aanwezig is wordt het afgebroken tot koolstofdioxide dat uit de cel
diffundeert.
• Waterstofatomen komen ook vrij en die wordt benut om ADP mbv enzymen in ATP om te
zetten.
• Enzym: versnelt of maakt een reactie mogelijk zonder verbruikt te worden
• Mitochondria bevat hun eigen DNA en ribosomen, het mtDNA codeert voor kleine aantallen
RNA-moleculen en polypeptiden (dienen als enzymen bij de energieproductie)
3
, De 3 fasen van de aërobe celademhaling
Reactie van celademhaling:
(energie)
Wanneer we glucose verbranden treedt er een hevige reactie op, waarbij veel warmte geproduceerd
wordt
Protonen en energierijke elektronen worden via een ganse reeks redoxreacties overgedragen van
glucose op O2.
Aangezien 02 de uiteindelijke elektronenacceptor is, spreekt men van aërobe ademhaling
4
Belang van celademhaling
Glucose <- koolhydraten, lipiden, eiwitten <- Voedingsstoffen, water en mineralen -> Bouwstoffen,
brandstoffen en beschermstoffen => energie O2
Er komt energie vrij. Het organisme heeft energie nodig voor:
- Constant houden van lichaamstemperatuur
- Celdeling, celgroei, behoud van cellen (ook voor planten)
- Spieren
- Werking van zenuwstelsel, hormoonwerking
- Maken van biochemische reacties, biosynthese (ook voor planten)
- Actief transport (ook voor planten)
- Beweging (ook voor planten)
- Klierwerking (ook voor planten)
De universele energieleverancier is ATP (adenosinetrifosfaat).
Planten halen water en mineralen uit de grond voor de energie maar halen ook energie uit het zonlicht.
Fotosynthese is het proces en ze produceren glucose. Glucose is een energierijke stof.
autotrofen: Planten gaan door licht (fotosynthese) glucose gaan vormen, planten gaan hun eigen
voedingsstoffen gaan maken.
Heterotrofen: bijvoorbeeld de mens, die gaat het voedsel opeten om bepaalde voedingsstoffen te hebben. De
glucose die de mens eet in de planten. => celademhaling
Om ATP te synthetiseren heeft men energie nodig en die haalt men uit organische verbindingen zoals
sachariden en vetten (en aminozuren).
Celademhaling is een biochemisch proces dat bij vrijwel alle eukaryoten (planten, dieren, …) zorgt voor de
productie van ATP door een verbanding van glucose met zuurstofgas.
Voedingsstoffen leveren energie. Energie levert celademhaling. Het vrijmaken van energie uit organische
verbindingen door ze af te breken met behulp van enzymen in aanwezigheid van zuurstofgas. Organische
verbindingen hebben een energetische waarde. Cellen breken mbv enzymen grote moleculen af om energie te
1
,verkrijgen. De belangrijkste bron van energie is glucose maar ze kunnen ook eiwitten en lipiden afbreken om
energie te leveren.
Meeste energie komt van de verbranding van de glucose.
Energiecentrale = mitochondrion, in alle cellen
Brandstof = glucose
Batterij = ATP: Adenosinetrifosfaat
- Oplaadbaar: ADP + P -> ATP
- Makkelijk transporteerbaar in de cel
Herkennen, niet tekenen, en weten uit wat ze is opgebouwd (dat het adenine is, 3 fosfaatgroepen, …)
Bij de celademhaling wordt via een ganse reeks reacties energie vrijgemaakt uit een gereduceerd substraat
(meestal een organische verbinding zoals een sacharide of een vet).
Via een lange keten van redoxreacties wordt het energierijke vertrekproduct (b.v. glucose) gedissimileerd tot
CO2. De elektronen die bij meerdere stappen van deze oxidatieve afbraak vrijkomen, worden uiteindelijk
overgedragen op een ultieme elektronenacceptor. Is deze acceptor O2, dan wordt er samen met protonen die in
het midden voorkomen H2O gevormd. Het eindproduct is dus een anorganische verbinding en de
elektronenacceptor moet door het organisme uit de omgeving opgenomen worden.
2
, Waar vindt de celademhaling plaats?
Het vindt plaats in de cellen van het organisme, en de reacties gaan door in het cytosol en deels in de
mitochondriën.
Cristae: de plooien
Matrix: ruimte binnen de Cristae
De michondrium:
- Het zijn kleine organellen die energie leveren aan de cel
- Ze hebben een dubbel membraan: buitenste membraan en het binnenste membraan (cristae)
- Door de cristae wordt het oppervlak dat in contact staat met de vloeibare inhoud vergroot (matrix)
- Stofwisselingsenzymen in de matrix katalyseren reacties waarbij energie vrijkomt
- Energie wordt opgeslagen en vervoerd in de energierijke verbinding van ATP
- Levende cellen breken de energierijke fosfaatbinding onder gereguleerde omstandigheden af,
waardoor ATP weer wordt omgezet in ADP, hierbij komt energie vrij die de cel kan gebruiken.
- De eerste stappen worden uitgevoerd in het cytosol.
• Bij deze reactieketen (glycolyse, wordt glucose met 6 koolstofatomen afgebroken met
pyruvaat, met 3 koolstofatomen
• Het pyruvaat wordt door de mitochondria opgenomen
• Als er geen glucose (of andere koolhydraten) beschikbaar zijn, kan de mitochondria kleine
koolstofketens opnemen en benutten, deze ketens zijn bij de afbraak van eiwitten en vetten
vrijgekomen.
• Zolang er zuurstof aanwezig is wordt het afgebroken tot koolstofdioxide dat uit de cel
diffundeert.
• Waterstofatomen komen ook vrij en die wordt benut om ADP mbv enzymen in ATP om te
zetten.
• Enzym: versnelt of maakt een reactie mogelijk zonder verbruikt te worden
• Mitochondria bevat hun eigen DNA en ribosomen, het mtDNA codeert voor kleine aantallen
RNA-moleculen en polypeptiden (dienen als enzymen bij de energieproductie)
3
, De 3 fasen van de aërobe celademhaling
Reactie van celademhaling:
(energie)
Wanneer we glucose verbranden treedt er een hevige reactie op, waarbij veel warmte geproduceerd
wordt
Protonen en energierijke elektronen worden via een ganse reeks redoxreacties overgedragen van
glucose op O2.
Aangezien 02 de uiteindelijke elektronenacceptor is, spreekt men van aërobe ademhaling
4
