Thema 3 Stofwisseling BS 5 Dissimilatie les 5

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Thema 3 Stofwisseling in de cel

3.5 Dissimilatie

Planning van vandaag

• Je kunt de aerobe dissimilatie van glucose beschrijven.
• Maak opdracht 50 t/m 52 - lees de tekst en probeer opdracht 53 (10 minuten)
• Examenvragen verder maken (10 minuten = 2-3 vragen)

Nabespreken

Eindexamen biologie 1-2 vwo 2003-I ​

Opgaven: 24 en 25 ​

Aerobe dissimilatie

Verbranding van een organische stof (glucose) mét zuurstof.

1. Glycolyse 

2. Vorming Acetyl -CoA

3. Citroenzuurcyclus 

4. Oxidatieve fosforylering

Aerobe dissimilatie

<- 1. glycolyse

<- 2. decarborylering

<- 3. citroenzuurcyclus

<- 4. oxidatieve fosforylering

1. Glycolyse

• Cytoplasma, anaeroob
• Kost 2 ATP en levert 4 ATP op = netto 2 ATP
• Netto 2 NADH,H --> naar binnen in mitochondrium (kost ATP)

• 1 glucose (C6) -> 2 pyrodruivenzuur (C3)

Glycolyse

 Glycolyse (BINAS 68A)

Planning van vandaag

• Je kunt de aerobe dissimilatie van glucose beschrijven.
• Opdrachten

1. Glycolyse

• In meerdere stappen wordt een glucose molecuul omgezet in twee moleculen pyrodruivenzuur. 

• Vindt plaats in het cytoplasma, anaeroob
• Kost 2 ATP en levert 4 ATP op = netto 2 ATP
• Netto 2 NADH,H --> naar binnen in mitochondrium (kost ATP)

• 1 glucose (C6) -> 2 pyrodruivenzuur (C3)

2. Decarboxylering (Acetylco-A)

1. De carboxylgroep (-COO-) wordt van pyrodruivenzuur gesplitst en vormt CO2. 

2. Vervolgens wordt het overblijfsel van pyrodruivenzuur geoxideerd waarbij acetaat wordt gevormd. 

Elektronen worden overgebracht naar NAD+ waardoor NADH en H+ ontstaan. 

3. Co-enzym A wordt gekoppeld aan acetaat waardoor acetylco-enzym A ontstaat. Dit wordt vervoerd naar de matrix van de mitochondriën waar het de citroenzuurcyclus ingaat. 

2. Decarboxylering (Acetylco-A) 

1. De carboxylgroep (-COO-) wordt van pyrodruivenzuur gesplitst en vormt CO2. 

2. Vervolgens wordt het overblijfsel van pyrodruivenzuur geoxideerd waarbij acetaat wordt gevormd. 

Elektronen worden overgebracht naar NAD+ waardoor NADH en H+ ontstaan. 

3. Co-enzym A wordt gekoppeld aan acetaat waardoor acetylco-enzym A ontstaat. Dit wordt vervoerd naar de matrix van de mitochondriën waar het de citroenzuurcyclus ingaat. 

Acetyl-CoA

Acetyl-Co-enzym-A

• Mitochondrium (matrix), anaeroob
• 2 pyrodruivenzuur + 2 co-enzym A (Hs-CoA) -> 2 Acetyl-CoA
• Decarboxylering: 2 CO2 splitst af
• Netto 2 NADH,H+
• Acetyl-CoA + oxaalazijnzuur -> citroenzuur

(Want voor dissimilatie van 1 glucose vinden alle reacties in tabel 68C 2x plaats!)

3. Citroenzuurcyclus

• Mitochondrium (matrix), anaeroob
• 8 H2O erin en 2 H2O eruit = netto 6 H2O erin
• NAD+ en FAD zijn energiedragers
• GTP nodig voor de omzetting van ATP uit ADP
• 6 NADH,H+, 4 CO2, 2 FADH2 en 2 ATP eruit

(Want voor dissimilatie van 1 glucose vinden alle reacties in tabel 68C 2x plaats!)

<- 1. glycolyse

<- 2. decarborylering

<- 3. citroenzuurcyclus

<- 4. oxidatieve fosforylering

4. Oxidatieve fosforylering

• Mitochondrium (binnenmembraan), aeroob

• NADH,H+ en FADH2 vanuit glycolyse en citroenzuurcyclus Staan energierijke elektronen af --> elektronentransportketen

• Energie uit elektronen gebruikt om H+ te transporteren naar vloeistof tussen binnen en buitenmembraan

• Synthese ATP door ATP-synthase 

• Komt water bij vrij: 2 H+ + 1/2 O2 + 2e -> H2O

1

2

3

4. oxidatieve fosforylering

1. NADH,H⁺ en FADH₂ (ontstaan bij de citroenzuurcyclus) worden in de elektronentransportketen weer omgezet in NAD⁺ en FAD, de elektronen en protonen worden gebonden aan O₂, hierbij ontstaat water (H₂O).

4. oxidatieve fosforylering

1. NADH,H⁺ en FADH₂ (ontstaan bij de citroenzuurcyclus) worden in de elektronentransportketen weer omgezet in NAD⁺ en FAD, de elektronen en protonen worden gebonden aan O₂, hierbij ontstaat water (H₂O).
2. Tijdens de overdracht van de elektronen van NADH,H+ en FADH2 op zuurstof wordt energie overgedragen aan diverse transporteiwitten in het binnenmembraan van het mitochondrium. Met deze energie worden H+ ionen in het lumen gepompt.

4. oxidatieve fosforylering

1. NADH,H⁺ en FADH₂ (ontstaan bij de citroenzuurcyclus) worden in de elektronentransportketen weer omgezet in NAD⁺ en FAD, de elektronen en protonen worden gebonden aan O₂, hierbij ontstaat water (H₂O).
2. Tijdens de overdracht van de elektronen van NADH,H+ en FADH2 op zuurstof wordt energie overgedragen aan diverse transporteiwitten in het binnenmembraan van het mitochondrium. Met deze energie worden H+ ionen in het lumen gepompt.
3. Via een ander transporteiwit (ATP-synthetase) stromen de H+-ionen weer naar de matrix. Hierdoor is het eiwit in staat om ADP en P om te zetten naar ATP.

4. oxidatieve fosforylering

De elektronen van een NADH,H+ pompen 3 H+ naar het lumen.

De elektronen van een FADH2 pompen 2 H+ naar het lumen.

4. oxidatieve fosforylering

Elke H+ levert 1 ATP als deze weer terug naar de matrix gaat.

Dus: elke NADH,H+ levert 3 ATP, elke FADH2 levert 2 ATP.

Hoeveel ATP uit 1 molecuul glucose?

Hoeveel NADH,H+, FADH2 en ATP worden gevormd?

Glycolyse:                     

Decarboxylering:       

Citroenzuurcyclus:   

Ox. fosforylering:      

Gebruik BINAS 68A

Vervoerskosten

Het vervoer van het NADH,H+ (gevormd tijdens de glycolyse) van het cytoplasma naar de matrix van een mitochondrium kost 1 ATP.

Hoeveel ATP in 1 molecuul glucose?

Glycolyse:                     2NADH,H+                                            2ATP

Decarboxylering       2NADH,H+

Citroenzuurcyclus   6NADH,H+              2FADH2                 2ATP

Ox. fosforylering       10*3=30 ATP         2*2=4ATP

TOTAAL                           30                             4                            4 => 38ATP

- vervoerskosten (2ATP) = 36 ATP

Energieopbrengst 

Per glucose molecuul = 

 - 10 NADH,H+ moleculen x 3 = 30 ATP

- 2 FADH2 moleculen x 2 = 4 ATP

 = 34 ATP opbrengst

34 ATP (oxidatieve fosforylering) + 2ATP (glycolyse)  + 2 (citroenzuurcyclus) = 38 ATP in totaal 

Maar transport 2 NADH,H+ van cytoplasma door membraan mitochondrium kost 2 ATP dus totaal 36 ATP 

(==> 30/32 ATP in werkelijkheid redelijkere schatting door verlies ATP voor processen zoals transport ATP vanuit mitochondrium naar cytoplasma etc.)

Aan de slag! 

• Bestudeer blz. 39 t/m 45
• Maak opdrachten 51 t/m 59

(Herhaling: maak opdrachten 52, 53, 54, 55)

Anaerobe dissimilatie glucose - gisting

Anaerobe dissimilatie koolhydraten, eiwitten en vetten

Leerdoelen behaald??

• Je kunt de aerobe dissimilatie van glucose beschrijven.
• Je kunt de anaerobe dissimilatie van glucose beschrijven.
• Je kunt de aerobe dissimilatie van eiwitten en vetten beschrijven.

Het huiswerk

Bestudeer blz. 46 t/m 48.

Maken en nakijken opdr:

• Herhaling: 64
  
• Verdieping: 60 t/m 63, 65, 66

https://www.youtube.com/watch?v=ArUWbBQfEug