Losse aantekeningen
`NAD+ pakt 2 elektronen van 2 H+jes en neemt 1 H wel mee en laat 1 H zweven, waardoor je krijgt:
NAD+ + 2H+ + 2e -> NADH + H+
Coenzym: niet uit aminozuren bestaande hulpstof voor enzymen; niet-covalent gebonden. Soort
cofactor! Andere soort is metaalion.
Prosthetische groep: niet uit aminozuren bestaande hulpstof voor enzymen; covalent gebonden.
Cofactoren: CoASH, ATP, ADP, AMP.
Aantekeningen vragenuurtje 3:
Lever-specifiek:
- Glucose-6-fosfatase
- Ketogenese
- Ureumcyclus
De lever mist de CoA-transferase om acetoacetaat (ketonlichaam) te activeren (kost 1 ATP) en kan ze
daarom niet afbreken.
- Wat is de lading van een AZ of peptideketen bij een bepaalde pH? Sws tentamenvraag!!
Verschilt de pH meer dan 1 van de Pka? Dan beredeneren: is de pH groter dan pKa? Dan heb je alleen
basische vorm!
Minder dan 1: Hendersson Hasselbach vergelijking!
Probleem van prionen: het lichaam kan ze niet afbreken omdat ze te stevig zijn. Vooral hersenen
hebben last van prionen.
Fructose-1,6-bisfosfaat bindt aan de allostere plek op pyruvaat kinase en verandert de conformatie van
het enzym, waardoor kyruvaat kinase geactiveerd wordt.
Leverschade -> bloedmonster -> zitten daar enzymen in die in de levercellen zitten, dan leverschade.
Aminotransferase = ALT.
Bekijk in de WC waarom veel of weinig remmer toevoegen invloed heeft op onderzoek naar enzymen!
Vgm omdat veel remmer de activiteit van het enzym te laag maakt.
Weet in welke situatie je welk model gebruikt van PPP, dat komt dan in het tentamen in een multiple
choice vraag.
Als je de hydrolyse-energie krijgt van een stof en die is negatief, dan is de andere kant op hetzelfde getal
maar dan positief!!
Antiporters en symporters vallen onder de categorie gefaciliteerde diffusie!!! Maar het is natuurlijk
indirect wel actief transport!!
,HC09-voedsel -> energie en de glycolyse
H15 Metabolism: Basic Concepts and Design
Grote moleculen worden afgebroken tot kleinere delen: digestie -> deze kleine delen worden
afgebroken tot een paar simpele units die een centrale rol spelen in metabolisme (meeste worden
acetyl CoA, een verwaarloosbare hoeveelheid ATP) -> ATP wordt geproduceerd door de complete
fosforylatie van acetyl CoA: citroenzuurcyclus en oxidatieve fosforylatie.
15.1 Energy Is Required to Meet Three Fundamental Needs
Vrije energie is nodig voor organismen voor mechanisch werk (spieren en cellulaire beweging), actief
transport en de synthese van macromoleculen en andere biomoleculen uit simpele deeltjes.
Mensen zijn chemotrofen, planten fototrofen.
Basisprincipes onderliggend aan de energiestroom in organismen:
1. Brandstoffen worden afgebroken en grote moleculen worden geconstrueerd stap voor stap in
een serie van aan elkaar gelinkte reacties → metabole wegen
2. De energievorm van alle levensvormen, ATP, verbindt reacties die energie afgeven met reacties
die energie nodig hebben.
3. De verbranding/oxidatie van koolstofbrandstoffen geeft de energie voor het vormen van ATP.
4. Alhoewel er veel metabole wegen zijn, zijn er een beperkt aantal type reacties en
tussenproducten die voorkomen in veel wegen.
5. Metabolische wegen zijn erg gereguleerd om efficiënt brandstof te gebruiken en om
biosynthethische processen te coördineren.
, 6. De enzymen betrokken bij metabolisme zijn georganiseerd in grote complexen. Functie van die
complexen: verhoogde efficiëntie door het faciliteren van substraat en product beweging tussen
de individuele enzymen in het complex (=substrate channeling) + efficiënte processing van
onstabiele of toxische tussenproducten zonder dat deze ontsnappen.
15.2 Metabolism is Composed of Many Interconnecting Reactions
Stofwisseling moet bestaan uit katabolisme en anabolisme, maar daarom moeten thermodynamisch
ongunstige reacties vaak gekoppeld worden aan thermodynamisch gunstige reacties.
Metabolisme: Serie gelinkte chemische reacties die beginnen met een bepaald biomolecuul en die dit
omzetten in een ander benodigde biomolecuul.
→ zonder het maken van afval of schadelijke zijproducten
→ intermediaire metabolisme: dit soort reacties/weggetjes in een cel waarbij je meerdere gelinkte
reacties hebt en geen afvalstoffen en zo overhoudt.
-> Deze wegen zijn van elkaar afhankelijk (biochemisch ecosysteem) en worden gecoördineerd, vaak
dmv allosterische enzymen.
Metabolisme bestaat uit energie opleverende reacties en energie verbruikende reacties.
- Katabolisme: Deze zetten brandstof om in cellulaire energie
- Anabolisme: Deze reacties verbruiken energie/ hebben energie nodig.
Amfibolische wegen: Deze wegen kunnen katabolistisch en anabolistisch zijn, afhankelijk van de
energiecondities in de cel.
Biosynthese en afbraakwegen hebben vaak reacties gemeen, maar de niet omkeerbare gereguleerde
reacties van elke weg zijn bijna altijd verschillend van elkaar. Deze scheiding is belangrijk voor
energetische redenen (zien we later nog) en het faciliteert controle van metabolisme.
Een thermodynamische onhandige reactie kan worden gedreven door een handige (favorable) reactie
Deze reactie krijgt dan energie door het koppelen met een energetisch handige reactie.
Paden hebben 2 punten waar ze aan moeten voldoen:
1. De individuele reacties hiervan moeten specifiek zijn (alleen 1 of een paar bepaalde
eindproducten ontstaan er)
2. De gehele set van reacties van de weg moet thermodynamisch favored zijn, bv door gebruik van
enzymen.
De thermodynamica van een reactie hangt af van het verschil in vrije energie:
Het verloopt spontaan als delta G negatief is. De delta G van een reactie hangt af van de natuur van de
reactanten en de producten af (delta G0’) en de concentratie.
, → De gehele vrije energie verandering (deltaG) van een weg is gelijk aan de som van alle vrije energie
veranderingen bij de individuele reacties die gekoppeld zijn
→ Een thermodynamische onfavoriete reactie kan dus worden gedreven door een thermodynamische
favoriete reactie met behulp van koppelen. Koppelen kan bv doordat een reactieproduct van de ene
beginstof is bij de ander.
Metabolische wegen zijn gevormd door het koppelen van enzym gekatalyseerde reacties en zorgen er
zo voor dat het geheel aan vrije energie negatief is.
15.3 ATP is the Universal Currency of Free Energy
Metabolisme wordt vergemakkelijkt door ATP → adenosine trifosfaat
ATP-hydrolyse is exergonisch (levert energie op)
ATP bestaat uit adenine, een ribose (monosaccharide) en een trifosfaat unit.
ATP is een energierijk molecuul, omdat zijn trifosfaat stuk 2 fosfaatanhydride binding heeft. Deze
fosfaatanhydride binding wordt gevormd tussen 2 fosforylgroepen die H2O afstaan. Fosforylgroepen
hebben namelijk OH maar worden vaak in de toestand getekend dat de H is afgestaan en ze negatief
geladen zijn.
- Als ATP → ADP + Pi of ATP → AMP + PPi, dan komt er veel energie vrij. Dit zijn hydrolysereacties.
De splitsing naar AMP levert nog meer energie op dus soms doe je dat bij een reactie waar veel
energie voor nodig is.
De delta G0’ van deze reactie hangt af van de ionische kracht van het medium en de concentraties
[Mg2+] en andere metaalionen opgelost in het medium. Deze ionen vormen een complex met ATP.
- Typische omstandigheden geven voor beide reacties delta G = -50 KJ per mol
De ATP-ADP cyclus is fundamenteel voor de energie-uitwisseling in biologische systemen.
`NAD+ pakt 2 elektronen van 2 H+jes en neemt 1 H wel mee en laat 1 H zweven, waardoor je krijgt:
NAD+ + 2H+ + 2e -> NADH + H+
Coenzym: niet uit aminozuren bestaande hulpstof voor enzymen; niet-covalent gebonden. Soort
cofactor! Andere soort is metaalion.
Prosthetische groep: niet uit aminozuren bestaande hulpstof voor enzymen; covalent gebonden.
Cofactoren: CoASH, ATP, ADP, AMP.
Aantekeningen vragenuurtje 3:
Lever-specifiek:
- Glucose-6-fosfatase
- Ketogenese
- Ureumcyclus
De lever mist de CoA-transferase om acetoacetaat (ketonlichaam) te activeren (kost 1 ATP) en kan ze
daarom niet afbreken.
- Wat is de lading van een AZ of peptideketen bij een bepaalde pH? Sws tentamenvraag!!
Verschilt de pH meer dan 1 van de Pka? Dan beredeneren: is de pH groter dan pKa? Dan heb je alleen
basische vorm!
Minder dan 1: Hendersson Hasselbach vergelijking!
Probleem van prionen: het lichaam kan ze niet afbreken omdat ze te stevig zijn. Vooral hersenen
hebben last van prionen.
Fructose-1,6-bisfosfaat bindt aan de allostere plek op pyruvaat kinase en verandert de conformatie van
het enzym, waardoor kyruvaat kinase geactiveerd wordt.
Leverschade -> bloedmonster -> zitten daar enzymen in die in de levercellen zitten, dan leverschade.
Aminotransferase = ALT.
Bekijk in de WC waarom veel of weinig remmer toevoegen invloed heeft op onderzoek naar enzymen!
Vgm omdat veel remmer de activiteit van het enzym te laag maakt.
Weet in welke situatie je welk model gebruikt van PPP, dat komt dan in het tentamen in een multiple
choice vraag.
Als je de hydrolyse-energie krijgt van een stof en die is negatief, dan is de andere kant op hetzelfde getal
maar dan positief!!
Antiporters en symporters vallen onder de categorie gefaciliteerde diffusie!!! Maar het is natuurlijk
indirect wel actief transport!!
,HC09-voedsel -> energie en de glycolyse
H15 Metabolism: Basic Concepts and Design
Grote moleculen worden afgebroken tot kleinere delen: digestie -> deze kleine delen worden
afgebroken tot een paar simpele units die een centrale rol spelen in metabolisme (meeste worden
acetyl CoA, een verwaarloosbare hoeveelheid ATP) -> ATP wordt geproduceerd door de complete
fosforylatie van acetyl CoA: citroenzuurcyclus en oxidatieve fosforylatie.
15.1 Energy Is Required to Meet Three Fundamental Needs
Vrije energie is nodig voor organismen voor mechanisch werk (spieren en cellulaire beweging), actief
transport en de synthese van macromoleculen en andere biomoleculen uit simpele deeltjes.
Mensen zijn chemotrofen, planten fototrofen.
Basisprincipes onderliggend aan de energiestroom in organismen:
1. Brandstoffen worden afgebroken en grote moleculen worden geconstrueerd stap voor stap in
een serie van aan elkaar gelinkte reacties → metabole wegen
2. De energievorm van alle levensvormen, ATP, verbindt reacties die energie afgeven met reacties
die energie nodig hebben.
3. De verbranding/oxidatie van koolstofbrandstoffen geeft de energie voor het vormen van ATP.
4. Alhoewel er veel metabole wegen zijn, zijn er een beperkt aantal type reacties en
tussenproducten die voorkomen in veel wegen.
5. Metabolische wegen zijn erg gereguleerd om efficiënt brandstof te gebruiken en om
biosynthethische processen te coördineren.
, 6. De enzymen betrokken bij metabolisme zijn georganiseerd in grote complexen. Functie van die
complexen: verhoogde efficiëntie door het faciliteren van substraat en product beweging tussen
de individuele enzymen in het complex (=substrate channeling) + efficiënte processing van
onstabiele of toxische tussenproducten zonder dat deze ontsnappen.
15.2 Metabolism is Composed of Many Interconnecting Reactions
Stofwisseling moet bestaan uit katabolisme en anabolisme, maar daarom moeten thermodynamisch
ongunstige reacties vaak gekoppeld worden aan thermodynamisch gunstige reacties.
Metabolisme: Serie gelinkte chemische reacties die beginnen met een bepaald biomolecuul en die dit
omzetten in een ander benodigde biomolecuul.
→ zonder het maken van afval of schadelijke zijproducten
→ intermediaire metabolisme: dit soort reacties/weggetjes in een cel waarbij je meerdere gelinkte
reacties hebt en geen afvalstoffen en zo overhoudt.
-> Deze wegen zijn van elkaar afhankelijk (biochemisch ecosysteem) en worden gecoördineerd, vaak
dmv allosterische enzymen.
Metabolisme bestaat uit energie opleverende reacties en energie verbruikende reacties.
- Katabolisme: Deze zetten brandstof om in cellulaire energie
- Anabolisme: Deze reacties verbruiken energie/ hebben energie nodig.
Amfibolische wegen: Deze wegen kunnen katabolistisch en anabolistisch zijn, afhankelijk van de
energiecondities in de cel.
Biosynthese en afbraakwegen hebben vaak reacties gemeen, maar de niet omkeerbare gereguleerde
reacties van elke weg zijn bijna altijd verschillend van elkaar. Deze scheiding is belangrijk voor
energetische redenen (zien we later nog) en het faciliteert controle van metabolisme.
Een thermodynamische onhandige reactie kan worden gedreven door een handige (favorable) reactie
Deze reactie krijgt dan energie door het koppelen met een energetisch handige reactie.
Paden hebben 2 punten waar ze aan moeten voldoen:
1. De individuele reacties hiervan moeten specifiek zijn (alleen 1 of een paar bepaalde
eindproducten ontstaan er)
2. De gehele set van reacties van de weg moet thermodynamisch favored zijn, bv door gebruik van
enzymen.
De thermodynamica van een reactie hangt af van het verschil in vrije energie:
Het verloopt spontaan als delta G negatief is. De delta G van een reactie hangt af van de natuur van de
reactanten en de producten af (delta G0’) en de concentratie.
, → De gehele vrije energie verandering (deltaG) van een weg is gelijk aan de som van alle vrije energie
veranderingen bij de individuele reacties die gekoppeld zijn
→ Een thermodynamische onfavoriete reactie kan dus worden gedreven door een thermodynamische
favoriete reactie met behulp van koppelen. Koppelen kan bv doordat een reactieproduct van de ene
beginstof is bij de ander.
Metabolische wegen zijn gevormd door het koppelen van enzym gekatalyseerde reacties en zorgen er
zo voor dat het geheel aan vrije energie negatief is.
15.3 ATP is the Universal Currency of Free Energy
Metabolisme wordt vergemakkelijkt door ATP → adenosine trifosfaat
ATP-hydrolyse is exergonisch (levert energie op)
ATP bestaat uit adenine, een ribose (monosaccharide) en een trifosfaat unit.
ATP is een energierijk molecuul, omdat zijn trifosfaat stuk 2 fosfaatanhydride binding heeft. Deze
fosfaatanhydride binding wordt gevormd tussen 2 fosforylgroepen die H2O afstaan. Fosforylgroepen
hebben namelijk OH maar worden vaak in de toestand getekend dat de H is afgestaan en ze negatief
geladen zijn.
- Als ATP → ADP + Pi of ATP → AMP + PPi, dan komt er veel energie vrij. Dit zijn hydrolysereacties.
De splitsing naar AMP levert nog meer energie op dus soms doe je dat bij een reactie waar veel
energie voor nodig is.
De delta G0’ van deze reactie hangt af van de ionische kracht van het medium en de concentraties
[Mg2+] en andere metaalionen opgelost in het medium. Deze ionen vormen een complex met ATP.
- Typische omstandigheden geven voor beide reacties delta G = -50 KJ per mol
De ATP-ADP cyclus is fundamenteel voor de energie-uitwisseling in biologische systemen.
