BS5 Dissimilatie

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Dissimilatie

Lesdoelen

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

Leg uit 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 afgebroken mbv zuurstof
• hierbij ontstaan de anorganische moleculen CO2 en H2O
• Verbranding in lichaamscellen vindt plaats in mitochondriën.  In mitochondriën wordt tijdens verbrandingsprocessen ADP + P omgezet in ATP.

Aerobe dissimilatie glucose in de mens

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

glucose+zuurstof→koolstofdioxide+water+ATP

Wat valt jullie op aan de reactievergelijking van glucose?

Mitochondrium

• Matrix is de vloeistof binnen het
  

        binnenmembraan. 

        Vergelijk stroma bij calvincyclus

• Binnenmembraan bevat eiwitten

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

       Vergelijk thylakoïdmembranen              bij  lichtreacties

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

In welke van de twee cilinders blijft de kaars het langst branden?

1. cilinder met droge erwten
2. cilinder met geweekte erwten

Opzoek opdracht BiNaS (68A)

Aerobe afbraak van glucose

In het cytoplasma en het mitochondrium (Binas 68A)

1. Glycolyse

2. Decarboxylering (vorming acetyl-CoA)

3. Citroenzuurcyclus

4. Oxidatieve fosforylering

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+  op.

Glycolyse

Paars = kost ATP

Rood = levert ATP op

Blauw = begin- en eindproduct. 

Plaats: in cytoplasma

Grijs komt later.

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
  
• Levert 0 ATP moleculen
  
• Levert 2 NADH,H+ moleculen

Stap 3: Citroenzuurcyclus (BiNaS 68C) 

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

Aan de slag! 

Maak opdracht 49 t/m 53 

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.

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 

Stap 4: Oxidatieve fosfolyering (68D) 

= elektronentransportketen 

• Energie wordt vastgelegd in ATP 
• Vindt plaats op binnenmembraan van mitochondriën
• Zuurstof nodig (6 O2 moleculen)
• Levert 34 ATP
• NADH,H+ en FADH2 staan elektronen af
• Er ontstaat een H+ gradient 
• Elektronen worden samen met waterstofionen(H+) gebonden aan zuurstof en er ontstaan watermoleculen

Aan de slag! 

• Lees BS5 t/m energieopbrengst
• Maak opdracht 53 t/m 59
• Lees blz. 45 en 46

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, moet het mitochondriën in dat kost per NADH molecuul 1 ATP moleculen.

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

Aerobe dissimilatie van glucose bestaat uit 4 processen:

1. Glycolyse: glucose wordt 2 pyrodruivezuur, kost 2 ATP 
2. vorming acetyl-coA + citroenzuur + NADH uit pyrodruivezuur + coA + NAD+ 
3. citroenzuurcyclus: citroenzuur + 6NAD+ + FAD A + ADP wordt afgebroken tot CO2 + 6NADH+ FADH2 + ATP
   gebeurt 2 keer per glucosemolecuul 
4. oxidatieve fosforylering: per NADH 3 ATP gevormd, per FADH2 2 ATP gevormd

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

Dus wat gebeurt met de dissimilatie als er te weinig O2 is?

Dan schakel je over naar anaerobe dissimilatie

glycolyse

alcoholische gisting

melkzuur gisting

o.a. bij gisten 

o.a. melkzuurbacterien en bij mensen

2 pyruvaat 

+ 2 NADH,H+

+ 2 ATP

1 glucose

+ 2 ADP + 2 Pi

+ 2 NAD+

2 melkzuur + 2 NAD+

2 ethanol

+ 2 NAD+

+ 2 CO2

Wat gebeurt er met de NAD+ die in de gisting ontstaat?

1. Dat wordt afgebroken
2. Dat wordt in de glycolyse gebruikt
3. Dat wordt in de decarboxylatie gebruikt
4. Dat wordt in de citroenzuur-cyclusgebruikt

Stel: ik dissimileer glucose, fructose, alanine en stearinezuur. Hoeveel dissimilatie-routes heb ik nodig?

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

Er is maar 1 dissimilatie-route (die van glucose)

Alle andere brandstoffen kunnen ergens (zie het plaatje) in de route instromen

Dit maakt deze route superflexibel!

Aan de slag! 

Maak BS5 af t/m opdr. 66 (63 niet maken!)

Anaerobe dissimilatie

gisting:
• glucose wordt pyrodruivezuur
• pyrodruivezuur wordt alcohol plus CO2
melkzuurgisting
• pyrodruivezuur wordt melkzuur