19.3 Energieproductie zonder zuurstof 6V 23/24

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Paragraaf 1 Dierenwelzijn

19.3 Energieproductie zonder zuurstof

Doel 19.3

Je leert hoe je lichaam energie vrijmaakt zonder zuurstof te gebruiken

Je leert verschillende vormen van anaerobe dissimilatie bij verschillende organismen

Stappen vrijmaken energie

1. ATP

2. CP

3. anaerobe

dissimilatie

4. aerobe 

dissimilatie (19.4)

1. ATP

In cellen zit een voorraad ATP.

De energie uit ATP wordt voor veel celprocessen gebruikt:

• loskoppelen myosine van actine
• actief transport
• bouw RNA, DNA, eiwitten

1. ATP

Hydrolyse van ATP levert energie. Hydrolyse is afbraak van grotere moleculen waarbij water wordt verbruikt.

Stappen vrijmaken energie

1. ATP

2. CP

3. anaerobe

dissimilatie

4. aerobe 

dissimilatie (19.4)

2. Creatinefosfaat (CP)

Spiercellen bevatten ook een voorraad creatinefosfaat (CP) 

De fosfaatgroep van CP kan overgedragen worden aan ADP om nieuw ATP te maken: 

CP + ADP -> C + ATP

ATP en CP zijn samen de fosfaataccu, energie klaar voor gebruik in je spieren. 

Stappen vrijmaken energie

1. ATP

2. CP

3. anaerobe

dissimilatie

4. aerobe 

dissimilatie (19.4)

Oefening Dissimilatie: vul in en aan 

Moleculen worden afgebroken / opgebouwd

Levert energie / kost energie

In welke organismen vindt dissimilatie plaats? 

In welk organel in de cellen vindt dissimilatie plaats?

Aerobe dissimilatie van glucose; Welke stoffen zijn nodig?

Netto overall reactie aerobe dissimilatie glucose: 

Oefening Dissimilatie: vul in en aan 

Moleculen worden afgebroken / opgebouwd

Levert energie / kost energie

In welke organismen vindt dissimilatie plaats? Alle

In welk organel in de cellen vindt dissimilatie plaats? Mitochondriën

Aerobe dissimilatie van glucose; Welke stoffen zijn nodig?

1. Glucose       

2. ADP

3. NAD

4. O2

5. H2O

3. Anaerobe dissimilatie

Nieuwe ATP kan de cel snel vrijmaken uit de afbraak van glucose zonder zuurstof.

2 stappen: 

A. Glycolyse 

B. Melkzuurgisting 

3A. Glycolyse (BINAS 68A)

Glycolyse 

BINAS 68B

Glycolyse

NAD⁺ en NADH,H⁺

De rol van NAD⁺ is het opnemen van H-atomen in de vorm van een H⁺ en een electron.

Elke NAD⁺ kan 2 H-atomen opnemen, dus 2 H⁺ (protonen) en 2 electronen.

NAD⁺ + 2H⁺ + 2e^- -> NADH,H⁺

Netto overall reactie aerobe dissimilatie glucose

C6H12O6 + 6 O2 🡪 6 CO2 + 6 H2O

I Glycolyse (stap 1)

Waar precies vindt dit plaats in de cel? 

Er is wel / geen zuurstof nodig.

Welke stof wordt er omgezet?

Wat is het eindproduct? 

Hoeveel ATP levert glycolyse netto op? .......ATP

Hoeveel NADH levert glycolyse op? ......... NADH

Netto overall reactie aerobe dissimilatie glucose

C6H12O6 + 6 O2 🡪 6 CO2 + 6 H2O

I Glycolyse (stap 1)

Waar precies vindt dit plaats in de cel? Cytoplasma

Er is wel / geen zuurstof nodig.

Welke stof wordt er omgezet? ..glucose..

Wat is het eindproduct? ...2 pyrodruivezuur....

Hoeveel ATP levert glycolyse netto op? ....2...ATP

Hoeveel NADH levert glycolyse op? ....2..... NADH

3B. Melkzuurgisting 

Melkzuurgisting BINAS 68B

Melkzuurgisting BINAS 68B

       

Deze pijl staat verkeerd om in je boek

Recycling

Melkzuur bevat veel energie, 

lever en hartspiercellen zetten dit weer om tot pyrodruivenzuur en glucose (kost 6 ATP). 

Deze glucose kan dan opnieuw worden afgebroken. 

Bacteriën

Bij melkzuur-bacteriën eindigt de afbraak

van glucose bij de vorming van melkzuur

(yoghurt, karnemelk).

Andere bacteriën vormen juist alcohol als

eindproduct (bier, wijn).

3B. Alcoholische gisting

Alcoholgisting BINAS 68B

       

Alcoholgisting BINAS 68B

       

Deze pijl staat verkeerd om in je boek

Anaerobe dissimilatie of ……

Waar precies vindt dit plaats in de cel? ....

Er is wel / geen zuurstof aanwezig.

Welke stof wordt er omgezet? ....

Wat is het eindproduct? 

Hoeveel ATP levert de anaerobe dissimilatie netto op? ......ATP

Hoeveel NADH levert de dissimilatie op? .......... NADH

Anaerobe dissimilatie of …gisting…

Waar precies vindt dit plaats in de cel? ....Cytoplasma.....

Er is wel / geen zuurstof aanwezig.

Welke stof wordt er omgezet? .glucose......

Wat is het eindproduct? Pyrodruivenzuur en dat wordt omgezet in melkzuur of alcohol

Hoeveel ATP levert de anaerobe dissimilatie netto op? ..2.....ATP

Hoeveel NADH levert de dissimilatie op? .....2..... NADH

Hoe raakt NADH de H+ ionen weer kwijt? optie 1...

Op bij/welke 2 plekken kan dit proces plaats vinden? ....

NADH levert H+ ionen af aan.....

Hoe raakt NADH de H+ ionen weer kwijt? optie 2...

Op bij/welke 2 plekken kan dit proces plaats vinden? ....

NADH levert H+ ionen af aan.....

Bijproduct: 

Hoe raakt NADH de H+ ionen weer kwijt? Melkzure gisting

1. melkzuurbacteriën

2. dwarsgestreepte spieren bij gewervelden

NADH levert H+ ionen af aan melkzuur

Hoe raakt NADH de H+ ionen weer kwijt? Alcoholische gisting

1.Sommige schimmels (gisten)

2. bacteriën en kiemende zaden

NADH levert H+ ionen af aan ethanol

Bijproduct: CO2

 Wat doet dit creatine nou precies en wat zijn de voor- en nadelen ervan?

Sporters die intensief sporten en hun spieren willen laten groeien, gebruiken vaak extra voedingssupplementen. Een voorbeeld hiervan is creatine.

Creatine zorgt voor extra energietransport naar je spiercellen. Als de sporter een creatine supplement inneemt, heeft de sporter meer creatinefosfaat in het lichaam. 

Dit creatinefosfaat kan zijn energierijke fosfaatgroep weer afgeven aan een ADP waardoor er ATP ontstaat. Hoe meer creatinefosfaat er in het lichaam zit, hoe meer ATP er hieruit gemaakt kan worden.

Als er meer creatinefosfaat in het lichaam zit duurt het langer voordat de fosfaataccu ‘leeg’ is omdat het lichaam beschikt over een grotere buffer van creatine. Dit zorgt ervoor dat het langer duurt voordat het lichaam over moet gaan op anearobe dissimilatie. Dat is goed omdat anaerobe dissimilatie bijvoorbeeld voor gisting zorgt waardoor je spieren verzuren en je het sporten minder lang volhoudt. 

De voordelen van het slikken van extra creatine

Meer kracht, zoals al eerder naar voren kwam, komt dat omdat het lichaam langer kan 'teren' op de voorraad creatinefosfaat en dus nog niet over hoeft te gaan op anaerobe dissimilatie.

Hoger trainingsvolume, een sporter kan met behulp van dit extra beetje ATP bijvoorbeeld een oefening 8 herhalingen volhouden in plaats van 6. Dit leidt uiteindelijk tot meer spiermassa. 

Weerbaarheid tegen uitdroging en tijdens sporten in warm weer, dit komt omdat creatine ervoor zorgt dat cellen extra water opnemen, dit kan ook een nadeel zijn. Dat bespreken we in de volgende slide. 

Uit onderzoek is gebleken dat er een betere geheugenfunctie ontstaat bij vegetariërs en veganisten na het slikken van creatine. Dit komt omdat creatine vooral te vinden is in vis en vlees, vegetariërs en veganisten krijgen dus met de voeding minder creatine binnen dan mensen die wel vis en vlees eten en creatine heeft een positieve invloed op het geheugen. 

De nadelen van het slikken van creatine

Extra creatine is niet geschikt voor duursporten, het heeft vooral invloed op de snelle spiervezels. Duursporters maken meer gebruik van langzame spiervezels waardoor het voordeel klein zal zijn.

Een hoge inname (10-20 gram of meer) kan leiden tot maag- en darmklachten zoals diarree, winderigheid of krampen. Het kan dus zijn dat je je misselijk voelt of diarree krijgt als je te veel creatine in één keer neemt. 

Het slikken van creatine zorgt vaak voor een kleine gewichtstoename, omdat de spiercellen meer water opnemen. Dit kan bij sommige sporten ook nadelig werken. Als de sporter alleen krachttraining doet is dit geen probleem, omdat het de spieren vaak ook groter laat lijken. 

Het werkt niet voor iedereen. De meest mensen hebben ongeveer 50% fast-twitch spiervezels en 50% slow-twitch spiervezels. Deze groep zal goed reageren op creatine. Maar de groep die meer slow-twitch vezels heeft dan fast-twitch (bijvoorbeeld 70 – 30%), zal minder effect ondervinden van het supplement. 

Doel 19.3

Je hebt geleerd hoe je lichaam energie vrijmaakt zonder zuurstof te gebruiken

BINAS 68A Overzicht dissimilatie van glucose

BINAS 68B Glycolyse en gisting

BINAS 90A Energiebronnen van een spier bij lichte training

Begrippen 19.3

ATP, ADP, creatinefosfaat (CP), fosfaataccu, dissimilatie, glycolyse, pyrodruivenzuur, protonen- en elektronenacceptator, NAD+, NADH,H+, melkzuur, alcohol, anaeroob