H19 herhaling aan de hand van BINAS

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

H19 Dissimilatie

deze extra uitleg gaat over de dissimilatie

Hoofdrolspeler: ATP

Kijk eventueel eerst het filmpje helemaal, daarna is de rest veel logischer.

ATP

Binding tussen fosfaatgroep nr 2 en 3 verbreekt, hierbij komt energie vrij.

Om weer fosfaat te binden, is energie nodig.

Deze komt uit de dissimilatie

(van glucose of andere energierijke stoffen)

In spieren bevindt zich voldoende ATP voor enkele seconden activiteit.

Hydrolyse (11.4) Wanneer er een fosfaatgroep afsplitst van ATP wordt water in OH en H gesplitst en aan de 'open' uiteinden van de moleculen geplakt.

Bij het vormen van ATP gebeurt het omgekeerde en ontstaat er een molecuul water.

Creatinefosfaat (CP)

- Alleen in spiercellen

- CP geeft zijn fosfaat af aan ADP zodat weer ATP gevormd wordt

- 'fosfaataccu' (voldoende voor 30 seconden activiteit)

Dissimilatie

= gecontroleerde afbraak

(in kleine stapjes wordt bv.

C₆H₁₂O₆ met 6 O₂ afgebroken tot 6 CO₂ en 6 H₂O)

Dissimilatie van glucose

1: glycolyse (in cytoplasma) 

8 stapjes

2: afsplitsing CO2 (decarboxylering) en vorming acetyl-CoA

1 stap

3: citroenzuurcyclus
9 stapjes

4: oxidatieve fosforylering (de elektronentransportketen)

6 stapjes

Stap 1

Glycolyse. Kost 2 ATP om op te starten. L:evert 4 ATP en 2 NADH,H+. In cytoplasma.

Stap 2

Vorming van Acetyl-CoenzymA. Opbrengst: 2 NADH,H+

In mitochondriën

Stap 3

Citroenzuurcyclus. Opbrengst: 2 ATP, 6 NADH,H+ en 2 FADH2

In mitochondriën

Stap 4

Oxidatieve fosforylering. HIer wordt het merendeel van de ATP gevormd met de energie uit NADH,H+ en FADH2

Op de binnenmembraan van het mitochondrium.

C6 betekent 6 C-atomen in een keten. Er wordt dus steeds een C vanaf gebroken waarbij energie vrij komt. 

De C verdwijnt in de vorm van CO2.

Welke stap van de dissimilatie van glucose vindt niet plaats in de mitochondriën?

1. Glycolyse
2. Vorming acetyl CoA
3. Citroenzuurcyclus
4. Oxidatieve fosforylering

Bij welke stap wordt de meeste ATP gevormd?

1. Glycolyse
2. Vorming acetyl CoA
3. Citroenzuurcyclus
4. Oxidatieve fosforylering

Wat is het nut van creatinefosfaat?

1. Het geeft de spiervezels rechtstreeks energie
2. Het zorgt ervoor dat ADP omgezet wordt in ATP
3. Het zorgt ervoor dat ATP omgezet wordt in ADP
4. Het handhaaft een lage pH in spieren tegen verzuring

Voor welk proces is geen ATP nodig?

1. Transport van water de cel in
2. Transport van aminozuren de cel in
3. Productie van eiwitten
4. Langs elkaar schuiven van actine en myosine

Glycolyse. 

Paars = kost ATP

Rood = levert ATP op

Blauw = begin- en eindproduct. 

Plaats: in cytoplasma

Grijs komt later.

Vorming van Acetyl CoA. Het CoA wordt meteen weer vrijgemaakt door de reactie met oxaalazijnzuur.

De acetyl groep gaat de cyclus in.

Citroenzuurcyclus

De energie-inhoud van de moleculen wordt stapje voor stapje lager gemaakt. De energie wordt in ATP, NADH,H+ en FADH gestopt.

NADH,H+ en FADH zijn energierijke stoffen die in de volgende stap worden verbruikt, om ATP te vormen.

Oxidatieve fosforylering, ook wel: elektronen transport keten, rode route.

Elektronen van NADH,H+ en FADH2 worden afgegeven aan eiwitten op de binnenmembraan van het mitochondrium.

Deze pompen H+ van de matrix (binnenste van het mitochondrium) in de ruimte tussen de twee membranen. Daardoor onstaat een concentratieverschil. Dit verschil drijft ATP-synthetase aan.

Het verschil in H+ concentratie tussen binnen en buiten drijft ATP-synthetase aan. Dat koppelt per H+ dat het doorlaat, 1 P aan ADP, waardoor dus AT ontstaat.

Zuurstof is nodig aan het eind van de keten, om de doorgegeven elektronen aan af te geven (samen met H+). Daarmee is zuurstof de elektronenacceptor. 

NADH geeft zijn elektronen meteen aan het begin van de keten af, FADH₂ een stapje later. NADH,H+ levert genoeg energie om 3 ATP te vormen. FADH₂ levert de energie voor 2 ATP. 

Voor welke stap is energie in de vorm van ATP nodig om het proces op gang te helpen?

1. Glycolyse
2. Vorming acetyl CoA
3. Citroenzuurcyclus
4. Oxidatieve fosforylering

Hoeveel pyrodruivenzuur ontstaat er door de glycolyse van 1 molecuul glucose?

1. 1 pyrodruivenzuur
2. 2 pyrodruivenzuur
3. 3 pyrodruivenzuur
4. 4 pyrodruivenzuur

fosforylering is

1. ATP splitsen in ADP en P
2. P aan een (ADP-) molecuul koppelen
3. een fosfor koppelen

Hoeveel mol ATP kan er in de oxidatieve fosforylering gesynthetiseerd worden bij gebruik van 1 mol FADH2 en hoeveel bij gebruik van 1 mol (NADH + H+)?

1. FADH2 = 2 NADH = 2
2. FADH2 = 2 NADH = 3
3. FADH2 = 1 NADH = 3
4. FADH2 = 3 NADH = 2

Ook andere brandstoffen worden (via de citroenzuurcyclus) gedissimileerd in de mitochondriën.

De aminogroep (-NH2) van een aminozuur wordt het eerst afgsplitst, waarbij NH3 ontstaat. Dit wordt omgezet in ureum. Er lopen 3 pijlen van aminozuren het mitochondirum in. Dit heeft te maken met het type aminozuur, die zijn allemaal verschillend.

Vetzuren bestaan uit ketens (van 2 tot 22) C-atomen. HIervan wordt steeds een groepje van 2 afgesplitst en aan CoA gekoppeld. Zo kan het de citroenzuurcyclus in. Eén vetmolecuul kan dus veel meer ATP leveren dan 1 glucosemolecuul.

Glycerol wordt glyceraldehyde-3-fosfaat, wat meteen de glycolyse in kan. (BINAS 68B, bovenaan het rode blok)

Zonder zuurstof kan NADPH,H+ (en FADH2) zijn H+ niet kwijt en stopt de oxidatieve fosforylering. 

En daardoor de hele citroenzuurcyclus.

Alleen de glycolyse kan doorgaan, omdat pyrodruivenzuur de H+ van NADH,H+ opneemt (grijze vlak).

Anaerobe dissimilatie

Dieren en bacteriën vormen melkzuur bij de anaerobe dissimilatie. Andere organismen (schimmels en planten) vormen ethanol, waarbij ook CO2 gevormd wordt. 

Cyaankali

KCN (kaliumcyanide of cyaankali) is giftig voor cellen, doordat het de oxidatieve fosforylering remt.

Leg uit wat het gevolg is van deze vergiftiging voor de citroenzuurcyclus.

1. aerobe dissimilatie van vetzuren
2. anaerobe dissimilatie van aminozuren
3. melkzuurgisting

Hoeveel ATP levert de anaerobe dissimilatie op?

1. 1
2. 2
3. 38
4. 40

Hoeveel meer glucose moleculen heb je nodig bij de anaerobe dissimilatie t.o.v. aerobe dissimilatie om een gelijke hoeveelheid ATP te krijgen?

1. gelijk
2. 2
3. 19
4. 38

Gist
Onderzoeker Sandra kweekt gist (Saccharomyces cerevisiae) in een eenvoudige voedingsoplossing, waarin gelabelde ¹⁴C-atomen in glucose voorkomen. De gistcultuur wordt in anaerobe omstandigheden gebracht.

In welke stof vindt Sandra na een tijdje radioactieve ¹⁴C-atomen?

1. in ethanol
2. in koolstofdioxide
3. in melkzuur en koolstofdioxide
4. in ethanol en koolstofdioxide

ATP wordt omgezet naar ADP 

ADP wordt ATP

fotosynthese

voortgezette assimilatie

gisting

Aerobe dissimilatie