19.4 Energieproductie met zuurstof

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Vandaag 6e uur

Aerobe dissimilatie afmaken (19.4)

Anaerobe dissimilatie starten(19.3)

Pak het invulformulier erbij (zoeken...) en Binas

Biologie olympiade

Maandag 18 december 7e en 8e uur

Prijsjes voor iedere jaarlaag

Binas en gewone rekenmachine

Eeuwige roem

Wat snap je al voor het CE biologie …

Laat je uitdagen!

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 in de mens

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

glucose+zuurstof→koolstofdioxide+water+38ATP

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+P    3. NAD      4. O₂    (5. H₂O)

Netto overall reactie aerobe dissimilatie glucose

C6H12O6 + 6 O2 🡪 6 CO2 + 6 H2O

II Decarboxylering (stap 2)

Waar  vindt dit plaats in de cel?In de matrix v.d. mitochondrien

Er is wel / geen zuurstof nodig.

Welke stof wordt er omgezet? ..2 pyrodruivezuur...

Wat is het eindproduct? ........2 acetyl - CoA....

Hoeveel ATP levert decarboxylering netto op? ..0.....ATP

Hoeveel NADH levert decarboxylering op? .........2. NADH

Hoeveel CO2 mol'n komen er bij decarboxylering vrij? …2

III Citroenzuurcyclus (stap 3)

Waar vindt dit plaats in de cel? In de matrix v.d. mitochondriën

 Er is wel / geen zuurstof nodig.

Welke stof wordt er omgezet? acetyl – co A gaat de citroenzuurcyclus in

Wat is het eindproduct? ..het is een cyclus, er is geen eindproduct....

Hoeveel ATP levert de citroenzuurcyclus netto op? .2....ATP

Hoeveel NADH levert de citroenzuurcyclus op? .8..... NADH en 2 FADH

Hoeveel CO2 moleculen komen er bij de citroenzuurcyclus vrij? …4

Hoeveel H20 moleculen worden bij de citroenzuurcyclus toegevoegd? 4

IV Oxidatieve fosforylering en elektronentransportketen (stap 4)

Waar precies vindt dit plaats in de cel? .aan de binnenmembranen van de mitochondrien..

Er is wel / geen zuurstof nodig.

Welke stof wordt er omgezet? .O2.....

Wat is het eindproduct? ..........H2O....

Hoeveel ATP levert de oxidatieve fosforylering netto op? ..34.....ATP

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

Mitochondrium

• Matrix is de vloeistof binnen het
  

        binnenmembraan. 

       

• Binnenmembraan bevat eiwitten

       die een rol spelen bij het vast-                leggen van vrijgekomen energie             op ATP.

     

Aerobe afbraak van glucose

In het cytoplasma en het mitochondrium

1. Glycolyse

2. Decarboxylering (vorming acetyl-coA)

3. citroenzuurcyclus

4. oxidatieve fosforylering

Dissimilatie: wat gebeurt er?

1. Stapsgewijs om alle vrijkomende energie in ATP op te kunnen slaan
2. H+ ionen en elektronen moeten stapsgewijs van C6H12O6 losgekoppeld worden (oxidatie)
3. Met behulp van 5 verschillende dehydrogenasen (enzymen) (reductie)
4. En coenzym NAD+ : dit is de elektronendrager of H+ onttrekker  (elektronenacceptor en H-acceptor)
5. Uiteindelijk worden de H+ ionen overgedragen aan O2 in de elektronentransportketen

Glycolyse. 

Paars = kost ATP

Rood = levert ATP op

Blauw = begin- en eindproduct. 

Plaats: in cytoplasma

Grijs komt later.

Stap 1: glycolyse (BiNaS 68B) 

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

Bron 18 boek

Stap 2: decarboxylering  (BiNaS 68C) 

• Pyrodruivenzuur (C3) moleculen afgebroken tot 

      Acetyl-CoA (C2) en een koolstofdioxide molecuul (C1) 

• Vindt plaats in de matrix van mitochondriën
• Geen zuurstof nodig, maar ....
• Levert 0 ATP moleculen
  
• Levert 2 NADH,H+ moleculen
• Let op: 1 glucose levert 2 pyrodruivenzuur, dus alles x2

Boek bron 21

Glycolyse
Welke uitspraak over de glycolyse is niet juist?

1. Bij de glycolyse is netto ATP nodig.
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.

Stap 3: citroenzuurcyclus (BiNaS 68C) 

• Acetyl-CoA vormt samen met oxaalazijnzuur(C4) --> citroenzuur (C6)
• Citroenzuur wordt afgebroken tot 2 CO2 moleculen en oxaalazijnzuur.
• Vindt plaats in de matrix van mitochondriën
  
• Geen zuurstof nodig, maar ....
• Levert per 2 acetyl-CoA 2 ATP op
• Levert 6 NADH,H+ en 2 FADH2 (uit NAD+ en FAD die energierijke elektronen hebben opgenomen)

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

https://www.bioplek.org/animaties/celademhaling/eindoxidatie.html 

www.bioplek.org

Stap 4: oxidatieve fosfolyering (68D) 

= elektronentransportketen 

• Energie wordt vastgelegd in ATP 
• Vindt plaats binnenmembraan van mitochondriën
• Zuurstof nodig (6 O2 moleculen)
• Levert 34 ATP
• NADH,H+ en FADH2 staan elektronen af en er ontstaan waterstofionen 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 van de glycolyse in de cytoplasma, moeten het mitochondriën in dat kost per NADH,H+ molecuul 2 ATP moleculen.

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

Ben je wakker gebleven?
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 wordt direct zuurstof verbruikt?

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

Hoeveel ATP-moleculen kan één NADPH,H+ genereren tijdens de oxidatieve fosforylering? Gebruik Binas!! Welke tabel.....

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

Bij welke stap van de aerobe dissimilatie wordt de meeste ATP gevormd?

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

Bekijk de volgende dia goed

Er komt een vraag over.....

Binas 68E

Wat maakte de vorige dia duidelijk?

1. De citroenzuurcyclus is vooral voor koolhydraten
2. eiwitten en vetten kunnen afgebroken worden tot glucose
3. eiwitten en vetten leveren ook energie
4. glucose levert meer energie dan eiwitten of vetten

Wat ben je deze les wijzer geworden?

Ik begrijp de aerobe dissimilatie nu....

-2100

Wat gebeurt er als er geen O2 is?

Maak van het invulformulier nu de Anaerobe dissimilatie

Gebruik BINAS 68B GRIJS