Transcript Dissimilatie - BIOLOGIEPAGINA.nl

Uitgaande van de brandstof GLUCOSE
Het draait allemaal om de vorming van ATP
ADP + Pi + 31 kJ ↔ ATP
Stap 1: Glycolyse
= glucose omzetten in pyrodruivenzuur (pdz)
• in het cytoplasma
• kost activeringsenergie (2 ATP)
• H+ en electronen worden vrijgemaakt bij de vorming van pdz
• deze worden gekoppeld aan 2NAD
(transportmolecuul) (2 NADH,H+)
• er komt 4 ATP vrij >> dus netto een winst van 2 ATP
Bron: Binas
Er zijn nu 2 problemen op te lossen:
1.Pyrodruivenzuur is giftig  moet weg
2.NAD+ zit vol H  NADH,H+ moet weer
NAD+ worden: waar blijft de cel met de H?
• Er twee mogelijkheden:
Er is geen O2: anaërobe dissimilatie
•
De H+ en electronen van NADH2 worden gekoppeld aan PDZ
>> melkzuur
glucose  2 melkzuur + 2 ATP
OF:
•
Eerst wordt CO2 afgekoppeld (=decarboxylatie), waarbij
ethanal ontstaat, dat dan weer H+ en electronen van NADH2
overneemt: ethanal  ethanol
glucose  2 CO2 + 2 ethanol + 2 ATP
Proces 1 en 2 leveren na de glycolyse geen extra ATP meer
op; de opbrengst is dus 2 ATP !
Bron: Binas
• Er is wel O2 : Aërobe dissimilatie
• Dan volgen stap 2, 3 en 4 die grotendeels
in de mitochondriën plaatsvinden
Bron: Biologie voor Jo
Stap 2: decarboxylering
• Afsplitsing (decarboxylering) van CO2 van het PDZ =
azijnzuur
• Binding van azijnzuur aan Co-enzym A
 acetyl Co-enzym A = actief azijnzuur
• Er wordt NADH,H+ gevormd  naar stap 4
• Dit 2x (er zijn immers 2 PDZ-moleculen uit 1 glucose
gevormd)!!
Bron: Binas
Stap 3: citroenzuurcyclus (Krebs cyclus)
• In de mitochondriën!
• Oxaal - azijnzuur (C4 verbinding) + actief azijnzuur (C2) 
citroenzuur (C6) >> cyclus
• H2O toevoegen en 2 CO2 vrij
• Op 4 plaatsen worden H+ en elektronen gekoppeld aan
NAD (3x) en FAD (1x)
• Dit ook weer 2x!!
Bron: Binas
Cyclus gaat 2x, want 2 PDZ gevormd in glycolyse
C2
C6
C4
Bron: Binas
Biodata
Bron: Biodata
Stap 4: Oxidatieve fosforylering / ademhalingsketen / eindoxidatie /
elektronentransportketen / waterstofketen
• Aan de tussenschotten (binnenmembraan) in mitochondriën
• NADH,H+ en FADH2 leveren de elektronen voor deze
elektronentransportketen waarbij door reductie en oxidatie steeds energie
vrijkomt  ATP vorming
• Aan het eind worden H+ en elektronen gekoppeld aan O2  vorming van H2O !
• Per NADH,H+ ontstaan 3 ATP (en per FADH2 : 2 ATP)
TOTAAL ontstaan er maximaal 38 ATP bij de totale aërobe dissimilatie
Echter, in werkelijkheid is de netto opbrengst lager doordat diverse
transportprocessen ook energie kosten.
1) H+ ionen komen in binnenmembraan
2) Elektronen verliezen deel energie
3) Concentratieverschil H+ is energiebron voor ATP-synthase
4) Elektronen reageren met zuurstof en H+ tot water
Bron: Biologie voor Jou
Bron: Binas
Bron: Binas
• Bruto reactievergelijking dissimilatie
• C6H12O6+6 H2O+6 O26 CO2+12 H2O+38 ATP (netto)
• Glycolyse
• C6H12O6 +2 NAD+ +2 ADP +2 P2 C3H4O3+2 NADH2+2 ATP
• Decarboxylering
• 2 C3H4O3+2 H2O +NAD+ 2 C2H4O2+2 CO2+2 NADH2
• Citroenzuurcyclus (netto)
• 2 C2H4O2+4 H2O+ 6 NAD +2 FAD +2 ADP + 2 P  4 CO2+6
NADH2+2 FADH2+ 2 ATP
• Oxidatieve fosforylering
• 10 NADH2+2 FADH2+34 ADP+34 P+6 O210 NAD+2 FAD+
34 ATP+12 H2O
Als een bacterie zich op topsnelheid ( 1x per 20 minuten) deelt, is er een enorme
eiwitproductie.
Er worden per seconde 1400 eiwitmoleculen gemaakt (elk met molecuulgewicht van
60.000).
Gemiddeld 500 aminozuren per eiwit.
De vorming van elk eiwit kost 2 miljoen ATP.
Elk DNA-molecuul vereist 120 miljoen ATPmoleculen
Elk RNA-molecuul vereist 60.000 ATP-moleculen
Elk proteïnemolecuul vereist 1500 ATP-moleculen
Omdat cytoplasma voor 70% procent uit eiwit bestaat eist de proteïnesynthese 90% van
de energie op.
De biosynthese van alle componenten in E. coli vereist minimaal 250000 moleculen ATP
per seconde, terwijl 1 bacterie slecht 1 miljoen moleculen ATP bezit.
De levensduur van een ATP-molecuul is dus een fractie van een seconde.
Een mens maakt per dag zijn eigen lichaamsgewicht aan ATP !!