3.5 Dissimilatie van glucose

.
 Dissimilatie van glucose...
1 / 49
volgende
Slide 1: Tekstslide
BiologieMiddelbare schoolvwoLeerjaar 5

In deze les zitten 49 slides, met interactieve quizzen, tekstslides en 1 video.

time-iconLesduur is: 45 min

Onderdelen in deze les

.
 Dissimilatie van glucose...

Slide 1 - Tekstslide

Wat weet je nu van de dissimilatie van glucose?

Slide 2 - Woordweb

Energie in een cel
C6H12O6
&
6 O2
6 H2O
&
6 CO2
energie

Slide 3 - Tekstslide

Energie in een cel => ATP (adenosinetrifosfaat)

ATP (volle batterij) -> ADP (lege batterij) + Pi (fosfaat) + energie
In een cel wordt ADP voortdurend omgezet in ATP
En ATP wordt voortdurend omgezet in ADP

Slide 4 - Tekstslide

Waar (dus in welke celonderdelen) wordt ATP gemaakt in een cel?

Slide 5 - Open vraag

ATP maak je in het cytoplasma en in het mitochondrium
  1. Binnenste membraan
  2. Buitenste membraan
  3. Crista (Ruimte als gevolg van plooien in het binnenste membraan)
  4. Matrix; bevat een zeer geconcentreerd mengsel van honderden enzymen, speciale mitochondriale ribosomen, tRNA's, en een aantal kopieën van het mitochondriaal genoom.
ATP maken doe je in 4 stappen...
Mitochondrium
Cytoplasma van de eukaryote cel
Cytoplasma van de eukaryote cel

Slide 6 - Tekstslide

<- 1. glycolyse

<- 2. decarborylering


<- 3. citroenzuurcyclus


<- 4. oxidatieve fosforylering

Slide 7 - Tekstslide

(cytoplasma)
Stap 1
Stap 3
Stap 4
Stap 2
Stap 2 heet de decarboxylering

Slide 8 - Tekstslide

<- 1. glycolyse

<- 2. decarborylering


<- 3. citroenzuurcyclus


<- 4. oxidatieve fosforylering

Slide 9 - Tekstslide

Stap 1: de glycolyse


In het cytoplasma en anaeroob!
  • 1 glucose (C6)
  • 2 ADP + 2Pi
  • 2 NAD+ + 2H+
  • 2 pyruvaat (C3)
  • 2 ATP
  • 2 NADH, H+
heel veel reacties...
glycolyse
pyruvaat wordt opgenomen in het mitochondriën.(actief transport)
Bij het passeren van het NADH,H+ door het mitochondriummembraan wordt 1 ATP gebruikt.

Slide 10 - Tekstslide

Glycolyse. 
Paars = kost ATP
Rood = levert ATP op
Blauw = begin- en eindproduct. 
Plaats: in cytoplasma
Grijs komt later...
Wat is NAD+ en NADH,H+?

Slide 11 - Tekstslide

NAD+ en NADH
Bij een aantal reacties in de aerobe dissimilatie van glucose komen electronen vrij. Die worden opgevangen door NAD+ waarbij NADH,H+ ontstaat.
NADH,H+ kun je ook als een batterij beschouwen die tijdelijk met energie geladen wordt.

Slide 12 - Tekstslide

Het gevormde NADH,H+ wordt niet omgezet tot NAD+. Wat is het gevolg voor de glycolyse?
A
De glycolyse gaat gewoon door
B
De glycolyse stopt

Slide 13 - Quizvraag

verwerking einde deel 1
opdracht 49 - 52

Slide 14 - Tekstslide

Dissimilatie van glucose deel 2
Stap 2 decarboxylatie
stap 3 citroenzuurcyclus

Slide 15 - Tekstslide

(cytoplasma)
Stap 1
Stap 3
Stap 4
Stap 2
Stap 2 heet de decarboxylering

Slide 16 - Tekstslide

<- 1. glycolyse

<- 2. decarboxylering


<- 3. citroenzuurcyclus


<- 4. oxidatieve fosforylering

Slide 17 - Tekstslide

Stap 2: decarboxylering 
(BiNaS 68C) 
Per glucosemolecuul wordt de cyclus 2x doorlopen.
Hierdoor ontstaat bij decarboxylering:
  • 2 CO2
  • 2 NADH,H+
  • 2 Acetyl-CoA (C2)

Slide 18 - Tekstslide

Stap 2: decarboxylering 


  • 2 pyruvaat (C3)
  • 2 NAD+ 2H+
  • 2 ATP
  • 2 acetyl-CoA (C2)
  • 2 NADH,H+
  • 2 CO2
  • 2 ADP + 2Pi
decarboxylering
Tijdens de decarboxylering vindt transport plaats van 2 acetyl-CoA naar de matrix van het mitochondrium, dit kost 2 ATP...
(verbinden met acetyl-co-enzym A en afsplitsing van CO2 moleculen)

Slide 19 - Tekstslide

verwerking
opdracht 53
timer
5:00

Slide 20 - Tekstslide

(cytoplasma)
Stap 1
Stap 3
Stap 4
Stap 2
Stap 2 heet de decarboxylering

Slide 21 - Tekstslide

<- 1. glycolyse

<- 2. decarborylering


<- 3. citroenzuurcyclus


<- 4. oxidatieve fosforylering

Slide 22 - Tekstslide

Wat gebeurt er precies tijdens de citroenzuurcyclus en waarom wordt dit proces uitgevoerd? Wat zijn de begin- en eindstoffen?
De citroenzuurcyclus begint
met acetyl CoA en het eindigt 
met oxaalazijnzuur. 
Dit proces vind plaats, omdat 
NADH,H+ en de FADH2 die 
ontstaan nodig zijn voor
de oxidatieve fosforylering, 
waardoor er energie ontstaat. 
De ATP die ontstaat bij de 
citroenzuurcyclus, wordt gebruikt als 
energiebron. Binas 68C

Slide 23 - Tekstslide

Stap 3: de citroenzuurcyclus


In de matrix; de ruimte omsloten door het binnenste membraan.
  • 2 acetyl-CoA (2 C2)
  • 2 ADP + 2Pi
  • 6 NAD+ + 6H+
  • 2 FAD + 2H+
  • 4 CO2
  • 2 ATP
  • 6 NADH
  • 2 FADH2
Wat heeft stap 1 tot en met 3 opgeleverd?
heel veel reacties...

Slide 24 - Tekstslide

<- 1. glycolyse

<- 2. decarborylering


<- 3. citroenzuurcyclus


<- 4. oxidatieve fosforylering

Slide 25 - Tekstslide

(cytoplasma)
Stap 1
Stap 3
Stap 4
Stap 2
Stap 2 heet de decarboxylering
(2)
(2)
(2)
- (2) ATP transportkosten
+ 2 NADH
(6) en (2)
Wat levert stap 4 op?

Slide 26 - Tekstslide

Stap 4: de elektronentransportketen en de oxydatieve fosforylering


In matrix / op binnenmembraan / in intermembraanruimte (ruimte tussen buitenste membraan en binnenmembraan)
  • 34 ADP + 2Pi
  • 10 NADH
  • 2 FADH2
  • 6 O2
  • 34 ATP
  • 10 NAD+
  • 2 FAD
  • 6 H2O
heel veel reacties en een stuwdam...
De functies van stap 4: 
  • NADH en FADH2 terugvormen naar NAD+ en FAD
  • De energie uit NADH en FADH2 gebruiken om een H+ gradiënt te vormen en hiermee d.m.v. ATP-synthetase zoveel mogelijk ATP te maken.
 

Slide 27 - Tekstslide

Stuwmeer van H+ (hoge [H+])
Benedenwater 
van H+
(lage [H+])
Stuwdam
H+ turbine
De keten pompt H+ van de matrix naar de binnenmembraanruimte
Via ATP-synthase stroomt H+ weer terug
ATP-synthase produceert ATP
Het verschil in [H+] aan weerszijden van de binnenmembraan heet de chemi-osmotische gradient.
NADH,H+ en FADH2 worden omgezet naar NAD+ en FAD

Slide 28 - Tekstslide

verwerking (einde deel 2)
Opdrachten 54 ™ 59

Slide 29 - Tekstslide

Dissimilatie van glucose deel 3
stap 4 Oxidatieve fosforylering en totale opbrengst
De anaerobe vergisting en opbrengst
Extra animaties en oefenmateriaal

Slide 30 - Tekstslide

Slide 31 - Tekstslide

Oxydatieve fosforylering
Dit proces kan je verdelen in twee stappen:
De eerste stap is de elektronenoverdracht van de NADH+ moleculen en de FADH2 moleculen.
Chemiosmose is de beweging van ionen over een semipermeabele membraangebonden structuur, langs hun elektrochemische gradiënt.

Slide 32 - Tekstslide

Oxydatieve fosforylering
Zuurstof is de uiteindelijke ontvanger van elektronen, die dus gereduceerd wordt naar water. Elektronen uit NADH+ worden doorgegeven aan het eerste membraaneiwit van de elektronen transportketen 

Slide 33 - Tekstslide

Afbraak vetten en eiwitten
 Vetzuren stappen het proces in als Acetyl-CoA en gaan zo de citroenzuurcyclus in.Glycerol wordt omgezet tot Glyceraldehyde-3-P en gaan zo de pyruvaat oxidatie in.

Slide 34 - Tekstslide

En waarom heb je nu O2 nodig in de aerobe dissimilatie?

Slide 35 - Open vraag

Totale ATP-opbrengst: per molecuul glucose worden 24 H+-ionen en 24 elektronen getransporteerd. 
glycolyse: 2 ATP + 2 NADH,H+
decarboxylering: -2 ATP + 2 NADH,H+
citroenzuurcyclus: 2 ATP + 6 NADH,H+ + 2 FADH2

1 NADH,H+ = 3 ATP,        1 FADH2 = 2 ATP

Totaal: 38 ATP uit 1 glucose-molecuul. In de praktijk is dit minder (30-32 ATP) als gevolg van transport van zuren en elektronen.

      2+6=  8
                 6
2+18+4=24
               38
                

Slide 36 - Tekstslide

Dus wat gebeurt met de dissimilatie als er te weinig O2 is?

Slide 37 - Open vraag

Dan schakel je over naar anaerobe dissimilatie 
(Grijze deel in BiNaS 68B)
glycolyse
alcoholische gisting
melkzuur gisting
o.a. bij gisten 
o.a. melkzuurbacterien en bij mensen
2 pyruvaat 
+ 2 NADH,H+
+ 2 ATP
1 glucose
+ 2 ADP + 2 Pi
+ 2 NAD+
2 melkzuur + 2 NAD+
2 ethanol
+ 2 NAD+
+ 2 CO2

Slide 38 - Tekstslide

Cellen die hun energie in anaerobe omstandigheden uit vergisting halen moeten NADH,H+ reduceren tot NAD+ omdat anders de glycose. Dit kan door de vorming van ethanol (alcohol)
Toepassingen in bereiding van brood, bier, wijn.

Slide 39 - Tekstslide

Waarom zit er geen alcohol in brood en maar een beperkte hoeveelheid alcohol in bier en wijn?

Slide 40 - Open vraag

Dit proces wordt ook wel fermenteren genoemd. Het gevormde melkzuur verlaagt de pH waardoor voedsel kan worden geconserveerd. Dit proces vindt plaats in bacteriën en wordt ingezet bij de bereiding van kaas, yoghurt en zuurkool.

Slide 41 - Tekstslide

Wat gebeurt er met de NAD+ die in de gisting ontstaat?
A
Dat wordt afgebroken
B
Dat wordt in de glycolyse gebruikt
C
Dat wordt in de decarboxylatie gebruikt
D
Dat wordt in de citroenzuur-cyclusgebruikt

Slide 42 - Quizvraag

Stel: ik dissimileer glucose, fructose, alanine en stearinezuur. Hoeveel dissimilatie-routes heb ik nodig?
A
1
B
2
C
3
D
4

Slide 43 - Quizvraag

Koolhydraten worden omgezet in monosachariden en kunnen dan de glycose in als glucose of andere monosachariden.

Vetten (triglyceriden) worden afgebroken tot glycerol en 3 vetzuren. Glycerol (de kop) wordt omgezet tot glyceraldehyd-3-fosfaat en kan dan de glycose in. De vetzuren worden in stukjes geknipt van 2 C-atomen (bèta-oxidatie) waardoor ze tot acetyl gelijkende moleculen kunnen worden omgezet waarna ze met CoA reageren en de citroenzuurcyclus in kunnen.

Eiwitten in de darmen afbreken tot aminozuren. De aminegroep (NH2) kan niet worden gedissimileerd en wordt er af gehaald (desaminering) en reageert tot ammoniak (NH3) en wordt in de lever omgezet tot ureum waarna het door de nieren uit het bloed wordt gefilterd. De zuurgroep (COOH) en restgroep bepaalt vervolgens waar het aminozuur instroomt. Kan als pyrodruivenzuur, acetyl-CoA of als een van de organische zuren in de czc.


Er is maar 1 dissimilatie-route (die van glucose)
Alle andere brandstoffen kunnen ergens (zie het plaatje) in de route instromen
Dit maakt deze route superflexibel!

Slide 44 - Tekstslide

Slide 45 - Link

Slide 46 - Link

Slide 47 - Link

Slide 48 - Video

Klaarrrr...

Slide 49 - Tekstslide