BIOCHEMIE
3 BVDI CITROENZUURCYCLUS/KREBSCYCLUS
GLYCOLYSE = afbraak van glucose:
- Anaërobe glycolyse (weinig ATP productie, maar snel)
- Aërobe glycolyse (veel ATP productie, maar iets trager)
GLUCONEOGENESE = aanmaak van glucose
Introductie
Het grootste deel van het ATP dat wordt gegenereerd in het metabolisme wordt geleverd door de
aërobe verwerking van glucose.
Dit proces begint met de volledige oxidatie van glucosederivaten tot gereduceerde co-enzymen en
koolstofdioxide. Deze oxidatie vindt plaats in een reeks van reacties, de citroenzuurcyclus genoemd,
ook bekend als de tricarboxylzuur- (TCA) cyclus of de Krebs-cyclus. De citroenzuurcyclus is de laatste
gemeenschappelijke route voor de oxidatie van brandstofmoleculen - koolhydraten, vetzuren en
aminozuren. Meeste brandstofmoleculen komen in de cyclus als acetyl-co-enzym A.
De citroenzuurcyclus is een belangrijk kruispunt, niet alleen voor energielevering maar het levert ook
nog bouwstenen (= intermediairen) om biomoleculen te gaan maken.
Schematisch: AcetylCoA komt binnen (= geactiveerd C2-fragment) à het
wordt geoxideerd tot 2 CO2 moleculen (we hebben gezien dat uit CO2 geen
energie gehaald kan worden) à als we iets oxideren, gaan we iets
reduceren met elektronen (hoe meer je er hebt, hoe meer je gereduceerd
bent) à we gaan elektronen pikken van AcetylCoA à die op
elektronenvervoerders plaatsen à deze gaan in de oxidatieve fosforylering
terecht komen à veel ATP kunnen leveren.
In de krebs-cyclus wordt er per AcetylCoA ook 1 ATP molecule geproduceerd. Er wordt hier dus weinig
energie geproduceerd, de meeste energie wordt geproduceert tijdens de oxidatieve fosforylering. De
krebs-cyclus zal dus vooral gereduceerde co-enzymen gaan produceren en energierijke elektronen op
de enzymen/vervoerders plaatsen.
Onder aërobe omstandigheden wordt het pyruvaat gegenereerd uit glucose oxidatief
gedecarboxyleerd om acetyl CoA te vormen. In eukaryoten vinden de reacties van de
citroenzuurcyclus plaats binnen mitochondriën, in tegenstelling tot die van glycolyse, die plaatsvinden
in het cytoplasma.
, Alles in het zwart: CoA
In het roos: acetyl dat zal worden geoxideerd tot CO2
In de citroenzuurcyclus worden energierijke elektronen geoogst
De citroenzuurcyclus is een belangrijk kruispunt, niet alleen voor energielevering maar het levert ook
nog bouwstenen (= intermediairen) om biomoleculen te gaan maken.
Het is de poort voor het aërobe metabolisme van elk molecuul dat kan worden omgezet in een
acetylgroep of een component van de citroenzuurcyclus.
De cyclus is ook een belangrijke bron van bouwblokjes van veel andere moleculen (zoals aminozuren,
nucleotide-basen en porfyrine). De citroenzuurcycluscomponent, oxaalacetaat, is ook een belangrijke
voorloper van glucose.
Eerste stap van gluconeogenese vindt in mitochondrion plaats.
à Koolstof oxideren, dus het afstaan van elektronen.
à Deze elektronen dragen we over
à Acetyl CoA worden 2x CO2 moleculen + elektronen worden op een andere manier gebruik om ATP
te genereren
ð Functie van citroenzuurcyclus: oogsten van hoge-energie-elektronen uit koolstof brandstoffen
om ze later te kunnen gebruiken voor de synthese van ATP.
VERLOOP CYCLUS:
Het algemene patroon van de citroenzuurcyclus wordt getoond in figuur hieronder.
Een C4 verbinding (oxaloacetaat) condenseert met een C2 (acetyl CoA geactiveerd) om een C6
tricarbonzuur te geven. De zes-koolstofverbinding geeft twee keer CO2 af in twee opeenvolgende
oxidatieve decarboxylaties die hoogenergetische elektronen opleveren. Er blijft een C4 verbinding
over. Deze C4 verbinding wordt verder verwerkt om oxaalacetaat te regenereren, wat een volgende
ronde van de cyclus kan initiëren.
à Twee koolstofatomen komen in de cyclus als een acetyleenheid en twee koolstofatomen verlaten
de cyclus in de vorm van twee CO2-moleculen.
Merk op dat de citroenzuurcyclus zelf geen grote hoeveelheid ATP genereert, noch zuurstof als een
reactant omvat. In plaats daarvan verwijdert de citroenzuurcyclus elektronen uit acetyl CoA en
gebruikt deze elektronen om NADH en FADH2 te vormen:
- 3 hydride-ionen H- (= zes elektronen): worden overgebracht
naar 3 moleculen nicotinamide-adenine-dinucleotide (NAD+)
- 1 paar waterstofatomen 2H+ (= twee elektronen) wordt
overgebracht naar één molecuul flavine-adenine-dinucleotide (FAD)
3 BVDI CITROENZUURCYCLUS/KREBSCYCLUS
GLYCOLYSE = afbraak van glucose:
- Anaërobe glycolyse (weinig ATP productie, maar snel)
- Aërobe glycolyse (veel ATP productie, maar iets trager)
GLUCONEOGENESE = aanmaak van glucose
Introductie
Het grootste deel van het ATP dat wordt gegenereerd in het metabolisme wordt geleverd door de
aërobe verwerking van glucose.
Dit proces begint met de volledige oxidatie van glucosederivaten tot gereduceerde co-enzymen en
koolstofdioxide. Deze oxidatie vindt plaats in een reeks van reacties, de citroenzuurcyclus genoemd,
ook bekend als de tricarboxylzuur- (TCA) cyclus of de Krebs-cyclus. De citroenzuurcyclus is de laatste
gemeenschappelijke route voor de oxidatie van brandstofmoleculen - koolhydraten, vetzuren en
aminozuren. Meeste brandstofmoleculen komen in de cyclus als acetyl-co-enzym A.
De citroenzuurcyclus is een belangrijk kruispunt, niet alleen voor energielevering maar het levert ook
nog bouwstenen (= intermediairen) om biomoleculen te gaan maken.
Schematisch: AcetylCoA komt binnen (= geactiveerd C2-fragment) à het
wordt geoxideerd tot 2 CO2 moleculen (we hebben gezien dat uit CO2 geen
energie gehaald kan worden) à als we iets oxideren, gaan we iets
reduceren met elektronen (hoe meer je er hebt, hoe meer je gereduceerd
bent) à we gaan elektronen pikken van AcetylCoA à die op
elektronenvervoerders plaatsen à deze gaan in de oxidatieve fosforylering
terecht komen à veel ATP kunnen leveren.
In de krebs-cyclus wordt er per AcetylCoA ook 1 ATP molecule geproduceerd. Er wordt hier dus weinig
energie geproduceerd, de meeste energie wordt geproduceert tijdens de oxidatieve fosforylering. De
krebs-cyclus zal dus vooral gereduceerde co-enzymen gaan produceren en energierijke elektronen op
de enzymen/vervoerders plaatsen.
Onder aërobe omstandigheden wordt het pyruvaat gegenereerd uit glucose oxidatief
gedecarboxyleerd om acetyl CoA te vormen. In eukaryoten vinden de reacties van de
citroenzuurcyclus plaats binnen mitochondriën, in tegenstelling tot die van glycolyse, die plaatsvinden
in het cytoplasma.
, Alles in het zwart: CoA
In het roos: acetyl dat zal worden geoxideerd tot CO2
In de citroenzuurcyclus worden energierijke elektronen geoogst
De citroenzuurcyclus is een belangrijk kruispunt, niet alleen voor energielevering maar het levert ook
nog bouwstenen (= intermediairen) om biomoleculen te gaan maken.
Het is de poort voor het aërobe metabolisme van elk molecuul dat kan worden omgezet in een
acetylgroep of een component van de citroenzuurcyclus.
De cyclus is ook een belangrijke bron van bouwblokjes van veel andere moleculen (zoals aminozuren,
nucleotide-basen en porfyrine). De citroenzuurcycluscomponent, oxaalacetaat, is ook een belangrijke
voorloper van glucose.
Eerste stap van gluconeogenese vindt in mitochondrion plaats.
à Koolstof oxideren, dus het afstaan van elektronen.
à Deze elektronen dragen we over
à Acetyl CoA worden 2x CO2 moleculen + elektronen worden op een andere manier gebruik om ATP
te genereren
ð Functie van citroenzuurcyclus: oogsten van hoge-energie-elektronen uit koolstof brandstoffen
om ze later te kunnen gebruiken voor de synthese van ATP.
VERLOOP CYCLUS:
Het algemene patroon van de citroenzuurcyclus wordt getoond in figuur hieronder.
Een C4 verbinding (oxaloacetaat) condenseert met een C2 (acetyl CoA geactiveerd) om een C6
tricarbonzuur te geven. De zes-koolstofverbinding geeft twee keer CO2 af in twee opeenvolgende
oxidatieve decarboxylaties die hoogenergetische elektronen opleveren. Er blijft een C4 verbinding
over. Deze C4 verbinding wordt verder verwerkt om oxaalacetaat te regenereren, wat een volgende
ronde van de cyclus kan initiëren.
à Twee koolstofatomen komen in de cyclus als een acetyleenheid en twee koolstofatomen verlaten
de cyclus in de vorm van twee CO2-moleculen.
Merk op dat de citroenzuurcyclus zelf geen grote hoeveelheid ATP genereert, noch zuurstof als een
reactant omvat. In plaats daarvan verwijdert de citroenzuurcyclus elektronen uit acetyl CoA en
gebruikt deze elektronen om NADH en FADH2 te vormen:
- 3 hydride-ionen H- (= zes elektronen): worden overgebracht
naar 3 moleculen nicotinamide-adenine-dinucleotide (NAD+)
- 1 paar waterstofatomen 2H+ (= twee elektronen) wordt
overgebracht naar één molecuul flavine-adenine-dinucleotide (FAD)
