Samenvatting MOLECULEN - Metabolisme - Hoorcollege 1 t/m 5 - 2017/2018

MOLECULEN – Metabolisme – Hoorcollege 1 t/m 5 – 2017/2018

Hoorcollege 1 – Basisconcepten van het metabolisme (12-03-2018)
Metabolisme = Het geheel van anabole en katabole reactess

Anabolisme = Opbouwends  Kost energies
Katabolisme = Afbrekends  Levert energies

Onder slecht gevoede condites treedt katabolisme ops Onder goed gevoede condites treedt anabolisme
ops

Autotroof = Organismen die energie halen uit zonlichts  Plants
Chemotroof = Organismen die energie halen uit voedingsmoleculen
door deze te oxiderens  Menss

Energie uit voedsel
De hoofdbestanddelen van voedsel zijn eiwitenn lipiden en koolhydratens Dit zijn polymere moleculen die
kunnen worden omgezet in kleinere moleculens Deze kleinere moleculen gaan het metabolisme ins

Etappes
1s Polymere moleculen worden omgezet in monomere moleculens
Eiwitens  Aminozurens
Lipidens  Glycerol en vetzurens
Koolhydratens  Monosacharidens
2s Monomere moleculen worden omgezet in acetyl-CoAs
Hierbij wordt een beperkte hoeveelheid ATP gevormds
3s Acetyl-CoA wordt verbrand tot CO2 en H2Os
Dit gebeurt indirect via de protonengradiënts Hierbij wordt veel ATP
gevormd en warmtes

Energie is nodig voor bewegingn transport en biosyntheses

ATP
Het kost energie om een fosfaatbinding te vormens Als er een fosfaat wordt
ontkoppeldn komt daarom energie vrijs

AMP  ADP  ATPs

Adenosine kan door 3 fosforyleringen tot ATP worden omgezets Er wordt dan
elke keer 30 kJ/mol geïnvesteerd (dit geldt niet voor de eerste fosfaat)s

Normale uitwisseling: ATP  ADP + Pis
Soms: ATP  AMP + PPis Deze reacte wordt gevolgd door de
volgende reacte: AMP + ATP  2 ADPs Het kost dus eigenlijk 2 ATP
om AMP weer om te zeten tot ADPs Netoreacte: 2 ATP  AMP + 2
ADP

GTPn CTPn UTP

1

,Sommige enzymen gebruiken geen ATPn maar GTP (signaaltransducte)n CTP (vetmetabolisme) of UTP
(koolhydraatmetabolisme)s

Hoeveel ATP heef een cel?
De hoeveelheid ATP in een cel is gerings Elk ATP molecuul is verbruikt binnen een minuut na vormings De
omzetsnelheid (turnover) van ATP is zeer groots

Energetisch ongunstige reactie aan ene energetisch gunstige reactie koppelen
ΔG0 positef: evenwicht ligt bij substraats
ΔG0 negatef: evenwicht ligt bij productens

Door een reacte met een positeve ΔG0 te koppelen aan een
reacte met een negateve ΔG0n kan er neto een negateve
ΔG0 ontstaans Hierdoor verloopt de ongunstge reacte alsnogs

Moleculen die fosfaatgroep gemakkelijk uitwisselen
Dit zijn een aantal gefosforyleerde moleculen die energie vertegenwoordigen door de
fosfaatverbindings Deze energetsche koppeling maakt verder metabolisme mogelijks
De fosfaatgroep kan gemakkelijk worden uitgewisseld en levert dan
energie ops

Oxidatie van moleculen
Bij oxidate van moleculen komt energie vrij en deze wordt in het
metabolisme benut om ATP te genererens CO2 heeft geen energies
Het kan niet verder verbrand wordens Methaan is het minst
geoxideerdn waardoor hier de meeste energie uit gehaald kan wordens

De twee voornaamste voedselvormen die verbrandingsenergie vertegenwoordigen zijn koolhydraten en
vetzurens Vetzuren zijn minder geoxideerd dan koolhydratens Per C-atoom zit er in vetzuren meer energie
dan in koolhydratens

Bij de oxidate van brandstofmoleculen worden elektronen ontrokkens Deze worden overgedragen aan
elektronencarriers (elektronentransportketen)s Uiteindelijk worden elektronen overgedragen op zuurstofn
waardoor H2O en CO2 wordt gevormds Dit proces levert ATPs

NAD+ (Nicotine Adenine Dinucleotide)
 Co-enzym: komt vrij voor in cellens
 Elektronencarriers
 Niet-eiwit hulpstofs
 Reageert met verschillend enzymens
 Kan gereduceerd/geoxideerd wordens
 Aldehydevormings
 Eén reacteve sites
 Oxiderende reactes

FAD (Flavine-Adenine-Dinucleotide)
 Prosthetsche groep: covalent gebonden aan enzyms
 Elektronencarriers
 Niet-eiwit hulpstofs

2

,  Kan gereduceerd/geoxideerd wordens
 Transdubbelebinding vormings
 Twee reacteve sitess
 Oxiderende reactes

NADP+
 Reducerende reacte: molecuul wordt gevormds
 Levert elektronen voor een reactes
 Cytosolischs
 Kan niet zorgen voor de synthese van ATPs
 Structuur is hetzelfde als NAD+n alleen de oranje H is vervangen voor PO32-s

CoA (Co-enzym A)
 Bevat een thiolgroep (reacteve groep): kan gekoppeld worden aan een molecuuls  Koppelt aan
substraat en actveert daardoor het substraats
 Twee vormen:
 Acetyl-CoA: vetzuur bestaand uit 2 C-
atomen gekoppeld aan CoAs  Restgroep is
1 C-atooms
 Acyl-CoA: lengte restgroep is onbekends

Thioesters zijn minder stabiel dan gewone estersn omdat er geen
resonante kan plaatsvindens

Samengevat
Alle bovenstaande moleculen bevaten adeninen ribose en difosfaats

Katabolisme (afbraak) vorming van:
 ATPs
 NADPHs
 NADHs

Anabolisme (opbouw) vorming van:
 NAD+s
 NADP+s
 ADPs

Vitaminen
Vitaminen kunnen opgedeeld worden in:
 Wateroplosbaar (hydrofel)s
 Vetoplosbaar (hydrofoob)s

Deze organische moleculen hebben dezelfde functe in alle levensvormens Alleen hogere organismen
kunnen ze niet zelf meer synthetserens e moeten deze stofen via het dieet binnen krijgens

Biologische membranen
Primaire functe: instandhouden essentële verschillen tussen celinhouden en omgevings  Selecteve
barrière dsmsvs pompenn carriers en poriëns

3