celbiologie partim biochemie
Thema 1:Bio- energetica
Deel 1: de rol van ATP
In een gesloten systeem gaat energie nooit verloren, de hoeveelheid energie blijft steeds constant.
Het kan worden getransporteerd worden of omgezet worden in een andere vorm.
Gibbsvrije energie
Delta H is het verschil in entropie, het is de maat voor wanorde.
Als een proces spontaan verloopt, zal dit gepaard gaan met een daling van de entropie.
Soorten reacties
Energie gunstige (exergone) reacties gaan uit zichzelf doorgaan. Je gaat reactieproducten
samenvoegen en het eindproduct heeft een lagere energie inhoud dan het begin product. Er komt
energie vrij. Een molecule met een lagere energie inhoud is stabieler dus de reactie verloopt
spontaan. De Gibbsvrije energie is kleiner dan nul want de beginproducten hebben meer energie dan
het eindproduct. Deze reacties zijn vaak onomkeerbaar.
,Energie ongunstige (endogone) reacties gaan niet spontaan doorgaan, het zijn belastende reacties.
De begin producten hebben een lagere energie inhoud dan de eindproducten. Je moet energie
investeren. Je hebt energie nodig om de reactie te laten verlopen. De Gibbsvrije energie is groter dan
nul omdat het eindproduct meer energie bevat dat het begin product. De meeste reacties in het
menselijke metabolisme zijn endogone reacties. Ze komen nooit alleen voor, maar steeds gekoppeld
aan één (of meerdere) exogene reacties via een exergonic-endogonic systeem waarbij de
uiteindelijke energiewinst positief is.
Als de Gibbsvrije energie nul is, dan is de reactie in evenwicht en gaan er geen netto veranderingen
plaats vinden.
Ons lichaam gaat endogone en exogone reacties aan elkaar koppelen om zo een energie marge te
behouden. Als er een overschot aan energie is, gaat deze in de vorm van warmte worden afgegeven
aan de omgeving om de lichaamswarmte op punt te houden.
Bij de reactie van A naar B komt er energie vrij, bij de reactie van C naar D wordt er energie
verbruikt. De energie die bij de eerste reactie vrij komt gaat worden gebruikt om de tweede
reactie te laten doorgaan. De overschot aan energie zal in de vorm van warmte vrijgegeven
worden.
Anabole reacties zijn opbouw reacties en katabole reacties zijn afbraak of oxidatie reacties ( het zijn
de exogone reacties).
,Een enzyme gaat ervoor zorgen dat het evenwicht sneller bereikt wordt maar het heeft geen effect
op de uiteindelijke concentraties van de producten. Ze gaan ervoor zorgen dat de energietransfer zo
efficiënt mogelijk gaan verlopen, daarvoor moet zowel ATP als het substaat aanwezig zijn aan de
actieve bindingsite van het enzyme.
Manieren om reacties aan elkaar te koppelen:
- Carriers
Zijn moleculen die energierijke elektronen oppikken en aan andere moleculen afgeven. Het
voordeel is dat ze niet qua structuur moeten gelijken op een van de reactieproducten (moet wel
bij intermediairs), ze zijn met andere woorden niet reactie specifiek. Bij een exogone reactie gaat
het molecule energierijke elektronen oppikken en deze naar een endogone reactie brengen
zodat deze kan doorgaan.
De meest voorkomende energiedrager is De Mg2+ gaat de negatieve ladingen van de O
ATP (adenosine tri fosfaat), hij bevat 3 stabiliseren zodat de ATP zijn hoge energie
fosfaatgroepen die gebonden zijn met 2 inhoud kan behouden.
energierijke bindingen. Adenosine is De energie inhoud van ATP wordt enkel door
adenine gebonden aan ribose. De energie de aanwezigheid van de bindingen tussen de
winst en het verlies van energie gaan met fosfaatgroepen bepaald, het zijn energierijke
elkaar in evenwicht zijn, je kan op deze bindingen. Het zijn er 2 bij ATP, 1 bij ADP en
manier verschillende pathways op elkaar geen bij AMP.
afstemmen.
, Bij de reactie van ATP naar ADP wordt er een fosfaatgroep afgesplitst, het is dus een defosfolyratie.
De losgekomen PO4 groep heeft 4 partieel negatieve ladingen bij de zuurstof moleculen, deze gaan
over het hele molecule verdeelt worden door resonantie waardoor het gestabiliseerd wordt.
Door de dubbele bindingen van ATP gaan de elektronen zich vrij kunnen bewegen in het molecule.
Deze bewegelijkheid gaat zorgen dat er afstoten gaan plaatsvinden bij de negatieve ladingen. Om
deze reden zou ATP dus onstabiel moeten zijn, maar dat is niet het geval. De negatieve ladingen gaan
gestabiliseerd worden door Mg. De negatieve ladingen bij de afgesplitste fosfaatgroep gaan voor een
resonatie zorgen wat het molecule gaat stabiliseren. Hoe stabieler de afgesplitste groep is, hoe
energetischer het molecule is. Hoe spontaner de reactie gaat verlopen, hoe meer energie er vrijkomt
en hoe stabieler het eindproduct.
Er zijn andere moleculen die meer energie bevatten dan ATP maar het zijn allemaal moleculen die
een fosfaatgroep bevatten. Waarom bevat de ene meer energie dan de andere? Dit is afhankelijk van
hoe goed de moleculen gestabiliseerd worden. Bv als er dubbele bindingen aanwezig zijn gaat dit
voor resonantiestructuren zorgen wat ervoor zorgt dat de negatieve lading ( van de O moleculen)
over het hele molecule verdeelt wordt. Als er geen resonantie optreedt, gaan de ladingen elkaar
afstoten wat ervoor zorgt dat het molecule minder stabiel is en dus minder energetisch is.
Thema 1:Bio- energetica
Deel 1: de rol van ATP
In een gesloten systeem gaat energie nooit verloren, de hoeveelheid energie blijft steeds constant.
Het kan worden getransporteerd worden of omgezet worden in een andere vorm.
Gibbsvrije energie
Delta H is het verschil in entropie, het is de maat voor wanorde.
Als een proces spontaan verloopt, zal dit gepaard gaan met een daling van de entropie.
Soorten reacties
Energie gunstige (exergone) reacties gaan uit zichzelf doorgaan. Je gaat reactieproducten
samenvoegen en het eindproduct heeft een lagere energie inhoud dan het begin product. Er komt
energie vrij. Een molecule met een lagere energie inhoud is stabieler dus de reactie verloopt
spontaan. De Gibbsvrije energie is kleiner dan nul want de beginproducten hebben meer energie dan
het eindproduct. Deze reacties zijn vaak onomkeerbaar.
,Energie ongunstige (endogone) reacties gaan niet spontaan doorgaan, het zijn belastende reacties.
De begin producten hebben een lagere energie inhoud dan de eindproducten. Je moet energie
investeren. Je hebt energie nodig om de reactie te laten verlopen. De Gibbsvrije energie is groter dan
nul omdat het eindproduct meer energie bevat dat het begin product. De meeste reacties in het
menselijke metabolisme zijn endogone reacties. Ze komen nooit alleen voor, maar steeds gekoppeld
aan één (of meerdere) exogene reacties via een exergonic-endogonic systeem waarbij de
uiteindelijke energiewinst positief is.
Als de Gibbsvrije energie nul is, dan is de reactie in evenwicht en gaan er geen netto veranderingen
plaats vinden.
Ons lichaam gaat endogone en exogone reacties aan elkaar koppelen om zo een energie marge te
behouden. Als er een overschot aan energie is, gaat deze in de vorm van warmte worden afgegeven
aan de omgeving om de lichaamswarmte op punt te houden.
Bij de reactie van A naar B komt er energie vrij, bij de reactie van C naar D wordt er energie
verbruikt. De energie die bij de eerste reactie vrij komt gaat worden gebruikt om de tweede
reactie te laten doorgaan. De overschot aan energie zal in de vorm van warmte vrijgegeven
worden.
Anabole reacties zijn opbouw reacties en katabole reacties zijn afbraak of oxidatie reacties ( het zijn
de exogone reacties).
,Een enzyme gaat ervoor zorgen dat het evenwicht sneller bereikt wordt maar het heeft geen effect
op de uiteindelijke concentraties van de producten. Ze gaan ervoor zorgen dat de energietransfer zo
efficiënt mogelijk gaan verlopen, daarvoor moet zowel ATP als het substaat aanwezig zijn aan de
actieve bindingsite van het enzyme.
Manieren om reacties aan elkaar te koppelen:
- Carriers
Zijn moleculen die energierijke elektronen oppikken en aan andere moleculen afgeven. Het
voordeel is dat ze niet qua structuur moeten gelijken op een van de reactieproducten (moet wel
bij intermediairs), ze zijn met andere woorden niet reactie specifiek. Bij een exogone reactie gaat
het molecule energierijke elektronen oppikken en deze naar een endogone reactie brengen
zodat deze kan doorgaan.
De meest voorkomende energiedrager is De Mg2+ gaat de negatieve ladingen van de O
ATP (adenosine tri fosfaat), hij bevat 3 stabiliseren zodat de ATP zijn hoge energie
fosfaatgroepen die gebonden zijn met 2 inhoud kan behouden.
energierijke bindingen. Adenosine is De energie inhoud van ATP wordt enkel door
adenine gebonden aan ribose. De energie de aanwezigheid van de bindingen tussen de
winst en het verlies van energie gaan met fosfaatgroepen bepaald, het zijn energierijke
elkaar in evenwicht zijn, je kan op deze bindingen. Het zijn er 2 bij ATP, 1 bij ADP en
manier verschillende pathways op elkaar geen bij AMP.
afstemmen.
, Bij de reactie van ATP naar ADP wordt er een fosfaatgroep afgesplitst, het is dus een defosfolyratie.
De losgekomen PO4 groep heeft 4 partieel negatieve ladingen bij de zuurstof moleculen, deze gaan
over het hele molecule verdeelt worden door resonantie waardoor het gestabiliseerd wordt.
Door de dubbele bindingen van ATP gaan de elektronen zich vrij kunnen bewegen in het molecule.
Deze bewegelijkheid gaat zorgen dat er afstoten gaan plaatsvinden bij de negatieve ladingen. Om
deze reden zou ATP dus onstabiel moeten zijn, maar dat is niet het geval. De negatieve ladingen gaan
gestabiliseerd worden door Mg. De negatieve ladingen bij de afgesplitste fosfaatgroep gaan voor een
resonatie zorgen wat het molecule gaat stabiliseren. Hoe stabieler de afgesplitste groep is, hoe
energetischer het molecule is. Hoe spontaner de reactie gaat verlopen, hoe meer energie er vrijkomt
en hoe stabieler het eindproduct.
Er zijn andere moleculen die meer energie bevatten dan ATP maar het zijn allemaal moleculen die
een fosfaatgroep bevatten. Waarom bevat de ene meer energie dan de andere? Dit is afhankelijk van
hoe goed de moleculen gestabiliseerd worden. Bv als er dubbele bindingen aanwezig zijn gaat dit
voor resonantiestructuren zorgen wat ervoor zorgt dat de negatieve lading ( van de O moleculen)
over het hele molecule verdeelt wordt. Als er geen resonantie optreedt, gaan de ladingen elkaar
afstoten wat ervoor zorgt dat het molecule minder stabiel is en dus minder energetisch is.
