TAAK 6
1 Hoe gaat cellulaire respiratie op celniveau te werk? (De citroenzuurcyclus
komt hierin voor) (4 verschillende processen)
Elektronentransportketen – is een reeks van elektron transporterende moleculen
(membraaneiwitten) die elektronen heen en weer dragen bij een serie redoxreacties waarbij
energie vrijkomt om ATP te maken.
Cellulaire respiratie – de katabolische reactiepaden van aerobe en anaerobe respiratie
waarbij organische moleculen worden afgebroken en een elektrontransportketen gebruikt
wordt voor de productie van ATP.
Aerobe respiratie – is een katabolisch reactiepad voor organische moleculen waarbij
zuurstof als de uiteindelijke elektronacceptor in een elektrontransportketen fungeert (dient
als) en waarbij uiteindelijk ATP wordt geproduceerd. Dit is het meest effectieve katabolisch
proces en wordt door de meeste eukaryotische (wel kern) cellen en vele prokaryoten (geen
kern) organismen uit gevoerd.
Anaerobe respiratie – een katabolisch reactiepad waarbij anorganische moleculen anders
dan zuurstof elektronen accepteren aan de ‘onderkant’ van elektrontransportketens.
Technisch gezien omvat de term cellulaire respiratie beide aerobe en anaerobe processen.
Maar vaak is cellulaire respiratie gebruikt om te verwijzen naar het aerobe proces.
Katabolische reacties basis:
Katabolische reacties zijn de afbraak van grote biomoleculen tot kleinere biomoleculen.
Neem lactose als voorbeeld hier:
Lactose is een suiker die veel in zuivels zoals melk voorkomt, de katabolische reactie zorgt
ervoor dat de disacharide lactose naar 2 monosachariden gaat, namelijk galactose en
glucose. De binding tussen galactose en glucose bij lactose bevat energie, als lactose dan
wordt afgebroken en de binding verdwijnt wordt die energie dus ook vrijgelaten.
Redoxreacties basis:
Gereduceerde staat: elektronen ontvangen.
Geoxideerde staat: elektronen afgegeven.
Bij veel van deze katalobische reacties vindt er de overdracht van elektronen plaats. Dit
noemen we ook wel een reductie-oxidatie reactie, oftewel redox. De stof die elektronen
verliest/weggeeft noemen we een oxidator, de stof die de elektronen ontvangt noemen we
een reductor.
,Hier is een simpele vorm van redox met geen biomoleculen:
Hier zie je de reactie waarbij Na de reductor is en Cl de oxidator. Je ziet namelijk dat Na na
de pijl positief geladen is, oftewel een elektron verloren is. Je ziet ook dat Cl na de pijl
negatief geladen is, en dus een elektron heeft ontvangen.
Bij de biomoleculen is niet meteen duidelijk welke nou elektronen verliest/ontvangt. Dat
komt omdat de ladingen niet veranderen. Lang scheikundig/natuurkundig verhaal kort: de
plek van de elektronen BINNEN het molecuul veranderd. Maar dat is heel lastig uitleggen en
heel vaag, dus ga ik het aan de hand van het volgende plaatje uitleggen wat je moet weten:
Het belangrijkste dat je moet onthouden is dat zuurstof (O2) vrijwel altijd de oxidator is,
oftewel het element dat de elektronen gaat ontvangen. Daardoor is het andere molecuul in
de reactie, in dit geval methaan, de reductor.
, Hier is het lange verhaal met de scheikunde erachter, je hoeft dit niet per se te weten denk
ik hoor, maar hier komt ie (kijk ook naar plaatje):
Zoals je ziet gaat de C van methaan naar de C van koolstofdioxide. Omdat koolstof en
waterstof dezelfde affiniteit hebben worden de elektronen samen gedeeld door de C en de
4 H’tjes van het methaan, ze zitten dus op dezelfde afstand van de C als de H. Zuurstof heeft
echter een hele hoge affiniteit, elektronen zitten dus heel graag bij de O. Wanneer de C van
CH4 naar CO2 gaat, zit die C dus opgeschepen met 2 O’tjes. En zuurstof heeft dus een hoge
affiniteit, daardoor liggen de elektronen in dit molecuul dichter bij de O’tjes dan bij de C,
daardoor “verliest” de C soort van zijn elektronen.
Cellulaire respiratie oxideert glucose niet (of andere organische brandstoffen) in een enkele
explosieve stap. Glucose wordt eerder afgebroken in een serie aan stappen, waarvan elke
stap gekatalyseerd woord door een enzym. Tijdens key stappen worden elektronen
onttrokken van de glucose. Zoals vaak het geval is bij oxidatie reacties, reist elk elektron met
een proton, dus als een waterstofatoom. De waterstofatomen worden niet direct naar de
zuurstof overgedragen, maar worden meestal eerst naar een elektron drager gebracht, een
co-enzym.
NAD+ is de geoxideerde vorm van het co-enzym die elektronen kan accepteren waardoor
het NADH wordt. NADH slaat tijdelijke elektronen op tijdens cellulaire respiratie.
NADH is de gereduceerde vorm van het co-enzym die tijdelijk elektronen bij cellulaire
respiratie opslaat. NADH dient als elektrondonor bij de elektrontransportketen.
1 Hoe gaat cellulaire respiratie op celniveau te werk? (De citroenzuurcyclus
komt hierin voor) (4 verschillende processen)
Elektronentransportketen – is een reeks van elektron transporterende moleculen
(membraaneiwitten) die elektronen heen en weer dragen bij een serie redoxreacties waarbij
energie vrijkomt om ATP te maken.
Cellulaire respiratie – de katabolische reactiepaden van aerobe en anaerobe respiratie
waarbij organische moleculen worden afgebroken en een elektrontransportketen gebruikt
wordt voor de productie van ATP.
Aerobe respiratie – is een katabolisch reactiepad voor organische moleculen waarbij
zuurstof als de uiteindelijke elektronacceptor in een elektrontransportketen fungeert (dient
als) en waarbij uiteindelijk ATP wordt geproduceerd. Dit is het meest effectieve katabolisch
proces en wordt door de meeste eukaryotische (wel kern) cellen en vele prokaryoten (geen
kern) organismen uit gevoerd.
Anaerobe respiratie – een katabolisch reactiepad waarbij anorganische moleculen anders
dan zuurstof elektronen accepteren aan de ‘onderkant’ van elektrontransportketens.
Technisch gezien omvat de term cellulaire respiratie beide aerobe en anaerobe processen.
Maar vaak is cellulaire respiratie gebruikt om te verwijzen naar het aerobe proces.
Katabolische reacties basis:
Katabolische reacties zijn de afbraak van grote biomoleculen tot kleinere biomoleculen.
Neem lactose als voorbeeld hier:
Lactose is een suiker die veel in zuivels zoals melk voorkomt, de katabolische reactie zorgt
ervoor dat de disacharide lactose naar 2 monosachariden gaat, namelijk galactose en
glucose. De binding tussen galactose en glucose bij lactose bevat energie, als lactose dan
wordt afgebroken en de binding verdwijnt wordt die energie dus ook vrijgelaten.
Redoxreacties basis:
Gereduceerde staat: elektronen ontvangen.
Geoxideerde staat: elektronen afgegeven.
Bij veel van deze katalobische reacties vindt er de overdracht van elektronen plaats. Dit
noemen we ook wel een reductie-oxidatie reactie, oftewel redox. De stof die elektronen
verliest/weggeeft noemen we een oxidator, de stof die de elektronen ontvangt noemen we
een reductor.
,Hier is een simpele vorm van redox met geen biomoleculen:
Hier zie je de reactie waarbij Na de reductor is en Cl de oxidator. Je ziet namelijk dat Na na
de pijl positief geladen is, oftewel een elektron verloren is. Je ziet ook dat Cl na de pijl
negatief geladen is, en dus een elektron heeft ontvangen.
Bij de biomoleculen is niet meteen duidelijk welke nou elektronen verliest/ontvangt. Dat
komt omdat de ladingen niet veranderen. Lang scheikundig/natuurkundig verhaal kort: de
plek van de elektronen BINNEN het molecuul veranderd. Maar dat is heel lastig uitleggen en
heel vaag, dus ga ik het aan de hand van het volgende plaatje uitleggen wat je moet weten:
Het belangrijkste dat je moet onthouden is dat zuurstof (O2) vrijwel altijd de oxidator is,
oftewel het element dat de elektronen gaat ontvangen. Daardoor is het andere molecuul in
de reactie, in dit geval methaan, de reductor.
, Hier is het lange verhaal met de scheikunde erachter, je hoeft dit niet per se te weten denk
ik hoor, maar hier komt ie (kijk ook naar plaatje):
Zoals je ziet gaat de C van methaan naar de C van koolstofdioxide. Omdat koolstof en
waterstof dezelfde affiniteit hebben worden de elektronen samen gedeeld door de C en de
4 H’tjes van het methaan, ze zitten dus op dezelfde afstand van de C als de H. Zuurstof heeft
echter een hele hoge affiniteit, elektronen zitten dus heel graag bij de O. Wanneer de C van
CH4 naar CO2 gaat, zit die C dus opgeschepen met 2 O’tjes. En zuurstof heeft dus een hoge
affiniteit, daardoor liggen de elektronen in dit molecuul dichter bij de O’tjes dan bij de C,
daardoor “verliest” de C soort van zijn elektronen.
Cellulaire respiratie oxideert glucose niet (of andere organische brandstoffen) in een enkele
explosieve stap. Glucose wordt eerder afgebroken in een serie aan stappen, waarvan elke
stap gekatalyseerd woord door een enzym. Tijdens key stappen worden elektronen
onttrokken van de glucose. Zoals vaak het geval is bij oxidatie reacties, reist elk elektron met
een proton, dus als een waterstofatoom. De waterstofatomen worden niet direct naar de
zuurstof overgedragen, maar worden meestal eerst naar een elektron drager gebracht, een
co-enzym.
NAD+ is de geoxideerde vorm van het co-enzym die elektronen kan accepteren waardoor
het NADH wordt. NADH slaat tijdelijke elektronen op tijdens cellulaire respiratie.
NADH is de gereduceerde vorm van het co-enzym die tijdelijk elektronen bij cellulaire
respiratie opslaat. NADH dient als elektrondonor bij de elektrontransportketen.
