16.3 Aerobe dissimilatie

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Dissimilatie

Leerdoelen

Leg uit in je eigen woorden wat dissimilatie is.

Dissimilatie 

= het omzetten van grote organische moleculen in kleinere moleculen. Bij deze reactie komt energie (ATP) vrij.

- Altijd in alle organismen! 

aerobe dissimilatie 

= verbranding 

anaerobe dissimilatie 

= gisting 

Aerobe Dissimilatie

• Glucose wordt verbrand mbv zuurstof!
• Hierbij ontstaan de anorganische moleculen CO2 en H2O
• Verbranding in lichaamscellen vindt plaats deels plaats in het cytoplasma en deel in de mitochondriën. 
• Hierbij wordt uiteindelijk veel ADP + P omgezet in ATP. Dit is een energiedrager, een soort powerbank die energie kan vervoeren van de ene naar de andere cel. 

Aerobe dissimilatie glucose in de mens

C​6​​H​12​​O​6​​+6O​2​​→6CO​2​​+6H​2​​O+38ATP

glucose+zuurstof→koolstofdioxide+water+38ATP

Welk stap of stappen van de dissimilatie vinden plaats in het cytoplasma? En welke in het mitochondriën?

Aerobe dissimilatie van glucose bestaat uit 4 processen: (snel cursus in tekst, pak de powerpoint van de les erbij voor plaatjes of je BiNaS)

1. Glycolyse: glucose wordt 2 pyrodruivezuur, kost 2 ATP, maar levert er ook 4 op.
2. Tijdens de overgang wordt er een enzym aangeplakt, namelijk acetyl-coA, dit zorgt ervoor dat het omgezette pyrodruivenzuur naar de citroenzuurcyclus wordt geleid.
3. Citroenzuurcyclus:  Dit gebeurt 2 keer per glucosemolecuul, want 2x pyrodruivenzuur aan het einde van de glycolyse. Hierbij wordt heel veel NADH,H gemaakt en FADH2 wat in de ademhalingsketen of oxidatieve fosforylering wordt omgezet naar ATP. 
4. Oxidatieve fosforylering: per NADH,H wordt 3 ATP gevormd en per FADH2 wordt er 2 ATP gevormd doordat er een gradiëntverschil ontstaat door veel H+ aan de buitenkant van het membraan. Dit zorgt voor diffusie van H+ van de ene naar de andere kant door het enzym ATP synthase. Kijk het volgende filmpje voor uitleg over het gradiëntverschil en de werking van ATP synthase.    

welke organismen doen aan dissimilatie?

1. dieren, de meeste bacteriën, schimmels
2. planten en dieren en schimmels
3. dieren en schimmels
4. planten, dieren, bacteriën en schimmels

Opzoek opdracht BiNaS

Pak je BiNaS tabellen 68 A-E erbij en kijk aan de hand van de volgende slides of je begrijpt wat je ziet. 

Aerobe afbraak van glucose 68A

In het cytoplasma 

1. Glycolyse (paarse pijl)

In het mitochondrium

2. Decarboxylering net voor de citroenzuurcyclus wel in het mitochondrium!

3. Citroenzuurcyclus (Ring van gele pijlen)

4. Oxidatieve fosforylering (oranje pijl)

Glycolyse. 

Paars = kost ATP

Rood = levert ATP op (2X!)

Blauw = begin- en eindproduct. 

Plaats: in cytoplasma

Grijs komt later.

Stap 1: glycolyse (BiNaS 68B) 

• Glucose(C6) wordt doormidden gesplitst in 2 moleculen pyrodruivenzuur(C3)
• In het cytoplasma, net buiten de mitochondrien.
• Levert netto 2 ATP (het kost 2 ATP en levert 4 ATP op)
  
• Levert 2 NADH moleculen  

Stap 2: decarboxylering 

(BiNaS 68C) 

•                                                   Pyrodruivenzuur (C3) moleculen afgebroken en                                                          gekoppeld aan Acetyl-CoA en een CO2 komt vrij                                                         (2 CO2 in totaal 2x, want 2 pyrodruivenzuur)

•                                                              Vindt plaats in de matrix van mitochondriën
•                                                                                                               Geen zuurstof nodig
  
•                                                                                                        Levert 0 ATP moleculen
  
•                                                 Levert 2 NADH moleculen in totaal na 2x het rondje

Stap 3: citroenzuurcyclus (BiNaS 68C) 

• Vindt plaats in mitochondriën
  
• Geen zuurstof nodig
  
• Levert 2 ATP IN TOTAAL na 2 rondjes. 
• Levert 6 NADH en 2 FADH (uit NAD+ en FAD die energierijke elektronen hebben opgenomen) IN TOTAAL na 2 rondjes. 
• Wat komt er nog meer vrij en wat wordt er nog meer gebruikt? H20 en CO2

Stap 4: oxidatieve fosfolyering (68D) 

= elektronentransportketen/ademhalingsketen

• Energie wordt vastgelegd in ATP --> Levert 34 ATP 
• Vindt plaats in mitochondriën
• Zuurstof nodig om overige H+ en elektronen op te vangen 
• NADH en FADH staan elektronen af en er ontstaan waterstofionen H+ en NAD+ en FAD moleculen 
• Elektronen worden samen met waterstofionen(H+) gebonden aan zuurstof en er ontstaan watermoleculen

Maar....

Door energieverbruik voor transport en warmteproductie bij energieomzettingen, valt de ATP-opbrengst van de aerobe dissimilatie meestal lager uit.

• De 2 NADH moleculen die tijdens de glycolyse worden gevormd in het cytoplasma, moet het mitochondriën in dat kost per NADH molecuul 2 ATP moleculen. Dus de 2 ATP van de glycolyse worden eigenlijk al gebruikt. 

(schatting circa 30-32 ATP vorming per molecuul glucose)  

Glycolyse
Welke uitspraak over de glycolyse is niet juist?

1. Bij de glycolyse is komt netto 4 ATP vrij.
2. Bij de glycolyse wordt een C6-suiker gesplitst in twee C3-suikers.
3. Bij de glycolyse wordt glucose afgebroken.
4. De glycolyse vindt in alle cellen plaats.

Hoe vaak wordt de citroenzuurcyclus gebruikt voor de afbraak van 1 molecuul glucose?

1. 1/2 x
2. 1x
3. 2x
4. 4x

Bij oxidatieve fosforylatie worden de energierijke moleculen NADH en FADH2 omgezet. Bij welke processen zijn deze ontstaan?

1. N: glycolyse F: citroenzuurcyclus
2. N: glycolyse F: glycolyse + citroenzuurcyclus
3. N: glycolyse + citroenzuurcyclus F: citroenzuurcyclus
4. N + F: glycolyse + citroenzuurcyclus

Wat is de goede volgorde voor de verbranding van glucose?

1. glycolyse -> decarboxylering -> oxidatieve fosforylering -> citroenzuurcyclus
2. decarboxylering -> glycolyse -> oxidatieve fosforylering -> citroenzuurcyclus
3. glycolyse -> decarboxylering -> citroenzuurcyclus -> oxidatieve fosforylering
4. glycolyse -> oxidatieve fosforylering -> citroenzuurcyclus -> decarboxylering

In welk deel van aerobe dissimilatie van glucose is zuurstof nodig?

1. Glycolyse
2. Vorming Acetyl-CoA
3. Citroenzuurcylcus
4. Oxidatieve fosforylering

Hoeveel ATP-moleculen kan één NADPH,H+ genereren tijdens de oxidatieve fosforylering?

1. 1
2. 2
3. 3
4. 6

Bij welke stap wordt de meeste ATP gevormd?

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