hoorcollege sport

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

hoorcollege sport

Bouw van 

gewrichten

Botten/ Spieren

Pezen- verbinding bot en spier

Banden- verbinding bot en bot

Fibroblasten - gap junctions

Om toch ‘informatie’ te kunnen uitwisselen (in de vorm van ionen/ secundaire boodschappers) staan deze cellen met eiwitkanalen – gap junctions – met elkaar in contact.

Bouw skeletspieren

Spiervezel is opgebouwd uit samengesmolten spiercellen. Deze cellen hebben meerdere kernen.

Skeletspieren (dwarsgespreept)

Gladde spieren

Hartspieren

Motorische eenheid

Alle spiervezels die door één neuron worden aangestuurd

motorsch

eindplaatje

Impuls 

1. impuls komt aan bij een

motorische zenuw

(axon)

Impuls 

2. acetylcholine komt vrij

een neurotransmitter

Impuls 

3. Het sarcolemma (cel-

membraan van de spier-

vezel) depolariseert

(meer + dan -).

Impuls bereikt sarco-

plasmatisch reticulum

via de t-buisjes.

Impuls 

4. Ca2+ stroomt uit het 

sarcoplasmatisch 

reticulum in de 

spiervezel 

Impuls 

5. Myosine en 

actine schuiven in elkaar,

de spier wordt korter

Impuls 

6. 

pompen het Ca2+ weer

terug in het sr

Antagonisten

Spieren kunnen alleen uit zichzelf korter worden, niet verlengen. Hiervoor is een antagonist nodig.

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
• etc.

1. ATP (adenosinetrifosfaat)

BINAS 67L

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

Binding tussen tweede en buitenste fosfaatgroep verbreekt, bindingsenergie komt vrij.  

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. 

3. Anaerobe dissimilatie

Anaerobe dissimilatie = afbraak glucose zonder zuurstof = onvolledige dissimilatie van glucose

Verloopt in twee stappen: 

A. Glycolyse - grondplasma

B1. Melkzuurgisting - grondplasma (dier, melkzuurbacterie)

of B2. Alcoholgisting - grondplasma (gistcellen)

3A. Glycolyse (BINAS 68B)

1 glucose + 2 NAD⁺ + 2 ADP + 2 Pi → 

2 pyrodruivenzuur + 2 NADH, H⁺ + 2 ATP

NAD⁺ en NADH,H⁺

Bij glycolyse komen uit glucose vier protonen (H+) en vier elektronen (e-) vrij. 

De rol van NAD⁺ is het opnemen van een 2 H⁺ en 2 electronen = protonen- en elektronen-acceptor

Daardoor ontstaan per glucose molecuul twee NADH,H⁺  (zie BINAS 68B)

NAD⁺ voorraad beperkt en moet bij anaerobe dissimilatie worden aangevuld, anders stopt glycolyse. Hiervoor nodig stap B --> melkzuurgisting. 

NAD⁺ + 2H⁺ + 2e^- -> NADH,H⁺

Melkzuurgisting BINAS 68B

       

Deze pijl staat verkeerd om in je boek

2 NADH,H+ dragen hun 2 elektronen en 2 protonen over aan 2 pyrodruivenzuur, hierdoor ontstaat 2 melkzuur en 2 NAD+

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. 

Alcoholgisting BINAS 68B

       

Deze pijl staat verkeerd om in je boek

2 CO2 wordt afgesplitst van 2 pyrodruivenzuur, hierdoor ontstaat 2 ethanal. 2 NADH,H+ dragen hun 2 elektronen en 2 protonen over aan 2 ethanal , hierdoor vormt 2 ethanol

Aerobe dissimilatie

Begint bij pyrodruivenzuur (product van de glycolyse). Dan 3 stappen:

1. decarboxylering

2. citroenzuurcyclus

3. oxidatieve fosforylering (plus elektronentransportketen)

Aerobe dissimilatie

Vindt plaats in de mitochondria. Hier bevinden zich de noodzakelijke enzymen.

buitenmembraan

binnenmembraan

lumen

matrix

<- glycolyse

<- 1. decarborylering

<- 2. citroenzuurcyclus

<- 3. oxidatieve fosforylering

Decarboxylering

2 C3 --> 2 C2

- pyrodruivenzuur komt via transporteiwitten in de matrix. 

- Enzymen knippen van elke pyrodruivenzuur een CO2-molecuul af = decarboxylering

Output: 2x acetaat (C2) en 2x NADH,H+ 

De acetaat moleculen binden aan de hulpstof co-enzym A tot acetyl-CoA. 

<- glycolyse

<- 1. decarborylering

<- 2. citroenzuurcyclus

<- 3. oxidatieve fosforylering

- acetyl-CoA (C2) draagt zijn acetylgroep over aan oxaalazijnzuur (C4) en vormt zo citroenzuur (C6). 

- Enzymen in de matrix breken het citroenzuur (C6) vervolgens in een aantal stappen weer af tot oxaalazijnzuur (C4). 

De stappen uit de decarboxylering en citroenzuurcyclus zijn samen te vatten als: 

2 pyrodruivenzuur + 6 H2O + 8 NAD+ + 2 FAD + 2 ADP + 2Pi → 

6 CO2 + 8 NADH,H+ + 2 FADH2 + 2 ATP

Citroenzuurcyclus

BINAS 68C

Ouput Citroenzuurcyclus

De decarboxylering en citroenzuurcyclus leveren het volgende op: 

- 2 ATP

- opgeladen elektronendragers (8 NADH,H+ en 2 FADH2) 

FAD is een alternatief voor NAD+ met dezelfde functie: het binden van twee H-atomen (2 H+ en 2 electronen).

FAD + 2H+ + 2e- -> FADH2

De elektronendragers zijn nodig voor de laatste stap: 

oxidatieve fosforylering (elektronentransportketen)

<- glycolyse

<- 1. decarborylering

<- 2. citroenzuurcyclus

<- 3. oxidatieve fosforylering

oxidatieve fosforylering

10 NADH,H⁺ (2 glycolyse, 2 decarboxylering en 6 citroenzuurcyclus) en 2 FADH₂ (citroenzuurcyclus) worden in de elektronentransportketen weer omgezet in NAD⁺ en FAD. 

De vrijgekomen elektronen en protonen worden gebonden aan O₂, hierbij ontstaat water (H₂O).

1

2

3

BINAS 68D

- Bij eiwitcomplex IV bindt zuurstof O2 met 4 elektronen en 4 H+-ionen tot H2O. 

Zuurstof is daarmee de laatste elektronen-acceptor in de ademhalingsketen, zonder zuurstof kan de oxidatieve fosforylering niet plaatsvinden

oxidatieve fosforylering

De elektronen van een NADH,H+ pompen 10 H+ naar het lumen.

De elektronen van een FADH2 pompen 6 H+ naar het lumen.

oxidatieve fosforylering

Elke NADH H+ levert 3ATP elke FADH2 levert 2 ATP