V5 Thema 3 Stofwisseling B5 Dissimilatie

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Thema 3 

Stofwisseling

B5 

Dissimilatie

www.google.nl

Lesprogramma (2 lessen)

• Herhaling B4
• Leerdoelen B5 Dissimilatie (2 minuten)
• Uitleg les 1 deel 1 Aerobe dissimilatie van glucose (20 minuten)
• Zelfstandig opdracht 44 t/m 46 maken
• Uitleg les 2 deel 2 Anaerobe dissimilatie van glucose + aerobe dissimilatie van koolhydraten, vetten en eiwitten (10 minuten)
• Zelfstandig opdracht 47 t/m 55 maken
• Oefen de Flitskaarten en maak Test Jezelf als laatste

• Lesafsluiter B5 (5 minuten)

Eerder klaar? Neem context 'Gezonde darmen' door en maak opdracht 56 en 57

Leerdoelen B5

9.5.1 Je kunt de aerobe en anaerobe dissimilatie van glucose toelichten.

9.5.2 Je kunt de dissimilatie van eiwitten en vetten beschrijven.

Geen enkel levend wezen kan zonder energie, want in elke levende cel vinden voortdurend chemische reacties plaats. Bij sommige reacties komt energie vrij, andere reacties kosten energie. Er is bijvoorbeeld energie nodig om stoffen door membranen te transporteren en om te groeien. Die energie is vaak afkomstig van opgenomen of opgeslagen energierijke stoffen.

Aerobe dissimilatie van glucose

• In organische moleculen bevindt de chemische energie zich vooral in energierijke bindingen.
  
• Bij dissimilatiereacties worden energierijke elektronen, meestal samen met waterstofionen, overgedragen aan energiedragers zoals NAD+ en FAD.
  
• De aerobe dissimilatie van glucose wordt vaak verbranding genoemd.
  
• Brutoreactievergelijking: C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O → 6 CO2 + 12 H2O + 38 ATP

4 stappen

(BiNaS 68A t/m 68D)

• Glycolyse: in cytoplasma wordt een glucosemolecuul gesplitst in 2 moleculen pyrodruivenzuur (C3H4O3). Dit vindt anaeroob plaats.
• Anaerobe vorming van acetyl-co-enzym A (acetyl-CoA) door binding pyrodruivenzuur aan co-enzym A.
• Citroenzuurcyclus (Krebscyclus): Citroenzuurmoleculen die zijn ontstaan verder afbreken tot CO2 en energierijke elektronen, die worden opgenomen door energiedragers. Ook dit proces verloopt anaeroob.
• Oxidatieve fosforylering: de energiedragers NADH en FADH2 staan de energierijke elektronen geleidelijk af aan binnenmembranen van mitochondriën voor synthese ATP. Energiearme elektronen en waterstofionen worden uiteindelijk gebonden aan zuurstof tot water.

Glycolyse

• In het cytoplasma en geen zuurstof nodig
• Glucose wordt omgezet in fructose-1,6-difosfaat
• ATP levert de fosfaatgroepen en energie
• Glucose uiteindelijk gesplitst in 2 pyrodruivenzuur
• Hierbij ontstaan 4 ATP, 4 energierijke elektronen en 4 waterstofionen
• Elektronen en waterstofionen opgenomen door NAD+ en vervoert als NADH
• NADH gebruikt in oxidatieve fosforylering

Acetyl-co-enzym A + citroenzuurcyclus

• Vinden beide plaats in de vloeistof  (matrix) binnen in de mitochondriën.
• Alle reacties vinden twee keer plaats
• Pyrodruivenzuur bindt aan co-enzym A en vormt acetyl-CoA waarbij een molecuul CO2 ontstaat (decarboxylering) en een molecuul NADH. 
• Acetylgroep met twee C-atomen binden aan oxaalazijnzuur en er ontstaat citroenzuur.
• Co-enzym A komt weer beschikbaar voor pyrodruivenzuur.
• Citroenzuur wordt verder afgebroken en energierijke elektronen en waterstofionen worden overgedragen aan energiedragers (NAD+ en FAD).
• Ook ontstaat er 2 keer GTP wat ATP kan worden
• In de citroenzuurcyclus wordt 3 watermoleculen opgenomen.

Oxidatieve fosforylering

• de energierijke elektronen in de moleculen NADH en FADH2, ontstaan bij de glycolyse en citroenzuurcyclus, worden in een elektronentransportketen doorgegeven aan verschillende elektronenacceptoren.
• Deze liggen in het binnenmembraan van mitochondriën.
• Bij elke overdracht verliezen de elektronen beetje energie die wordt gebruikt om H+-ionen actief naar de intercellulaire ruimte te vervoeren
• Het concentratieverschil is de energiebron voor het enzym ATP-synthase voor de vorming van ATP
• Een NADH verplaatst 3 H+-ionen en levert 3 ATP en een FADH2 verplaatst 2 H+-ionen en levert 2 ATP 
• Zuurstof is de laatste elektronenacceptor en reageert met behulp van de elektronen met waterstof tot water

Energieopbrengst

• Glycolyse levert netto 2 ATP-moleculen per molecuul 

       glucose.

•  Bij citroenzuurcyclus worden 2 ATP-moleculen gevormd 

        per molecuul glucose.

•  Bij de oxidatieve fosforylering kunnen theoretisch 34 ATP-

        moleculen worden gevormd per molecuul glucose 

        (10 NADH-moleculen leveren 30 ATP, 2 FADH2-moleculen 

        leveren 4 ATP

•  Door energiegebruik voor transport van PDZ, elektronen        naar matrix en ATP naar cytoplasma en voor warmte-  productie bij energieomzettingen valt de ATP-opbrengst 

        van de aerobe dissimilatie meestal lager uit dan het 

        maximum van 38 ATP (circa 30 tot 32 ATP-moleculen per 

        molecuul glucose).

glycolyse

oxidatieve

fosforylering

acetyl-CoA

Even kijken wat er nodig is...

• Als een bacterie zich op topsnelheid ( 1x per 20 minuten) deelt, is er een enorme eiwitproductie.
  
• Er worden per seconde 1400 eiwitmoleculen gemaakt (elk met molecuulgewicht van 60.000).
  
• Gemiddeld 500 aminozuren per eiwit.
  
• De vorming van elk eiwit kost 2 miljoen ATP.
  

• Elk DNA-molecuul vereist 120 miljoen ATPmoleculen
  
• Elk RNA-molecuul vereist 60.000 ATP-moleculen
  
• Elk proteïnemolecuul vereist 1500 ATP-moleculen
  

• Omdat cytoplasma voor 70% procent uit eiwit bestaat eist de proteïnesynthese 90% van de energie op.
  
• De biosynthese van alle componenten in E. coli vereist minimaal 250000 moleculen ATP per seconde, terwijl 1 bacterie slecht 1 miljoen moleculen ATP bezit.
  
• De levensduur van een ATP-molecuul is dus een fractie van een seconde.
  
• Een mens maakt per dag zijn eigen lichaamsgewicht aan ATP !!
  

Maak opdracht 44 t/m 46

Lesafsluiter B5 (deel 1)

9.5.1 Je kunt de aerobe en anaerobe dissimilatie van glucose toelichten.

9.5.2 Je kunt de dissimilatie van eiwitten en vetten beschrijven.

https:

Hoeveel procent was je score?

Les 2

Leerdoelen B5

9.5.1 Je kunt de aerobe en anaerobe dissimilatie van glucose toelichten.

9.5.2 Je kunt de dissimilatie van eiwitten en vetten beschrijven.

Anaerobe dissimilatie van glucose (1)

• Omzetting van glucose zonder gebruik te maken van zuurstof
• Ook wel gisting of fermentatie genoemd
• Alleen glycolyse vindt plaats, dus in cytoplasma
•  Per glucose worden slechts 2 ATP gevormd.
  
•  Energierijke eindproducten over: alcohol of melkzuur.
  

• Alcoholgisting: pyrodruivenzuur wordt omgezet in ethanol en CO2 en wordt NAD+ gevormd.
•  Toegepast bij de bereiding van bier, wijn en brood.
• Reactievergelijking: C6H12O6 --> 2 C2H6O + 2 CO2 + 2 ATP

BiNaS 68B

Anaerobe dissimilatie van glucose (2)

• Melkzuurgisting: pyrodruivenzuur wordt omgezet in melkzuur. Bij deze omzetting wordt ook NAD+ gevormd.
• Toegepast bij de bereiding van kaas, yoghurt en zuurkool.
  
• Vindt ook plaats in spieren, wanneer er in korte tijd veel energie moet worden geleverd (sprinters). 
• Weinig ATP-vorming dus in korte tijd veel glucose anaeroob gedissimileerd om genoeg energie te leveren.
• Pyrodruivenzuur en NADH hopen zich op in cytoplasma en vormen melkzuur en NAD+. NAD+ neemt weer waterstofatomen op.
• Melkzuur wordt afgevoerd naar lever en m.b.v. zuurstof en ATP weer omgezet in glucose.
• Spieren verzuren ook door fosforzuur bij afbraak ATP
• Fermentatie in de maag van koeien leidt tot de vorming van het broeikasgas methaan (CH4).

Aerobe dissimilatie

koolhydraten, eiwittenen vetten

• Koolhydraten: worden omgezet naar monosachariden

• Eiwitten worden gesplitst in aminozuren.
  
• Aminogroep afgesplitst en omgezet in ammoniak.
  
• Ammoniak bij dieren omgezet naar urinezuur of ureum
• De overblijvende koolstofketen wordt omgezet in pyrodruivenzuur, in acetyl-CoA of in een andere stof en verder gedissimileerd in de citroenzuurcyclus.

• Vetten worden gesplitst in glycerol en vetzuren.
  
• Glycerol wordt omgezet in pyrodruivenzuur.
  
• Glycerol kan via glucose omgezet worden in glycogeen.
• Van de vetzuren worden C2-moleculen afgesplitst en om-gezet in acetyl-CoA dat de citroenzuurcyclus ingaat.

Nog een laatste video voor de sporters

Energievoorziening van spieren

Huiswerk

• Maak opdracht 47 t/m 55

• Oefen de Flitskaarten en controleer de leerdoelen 

van B5 met de Test Jezelf

Klaar?

• Neem de Context 'Gezonde darmen' door en maak opdracht 56 en 57

Lesafsluiter B5

9.5.1 Je kunt de aerobe en anaerobe dissimilatie van glucose toelichten.

9.5.2 Je kunt de dissimilatie van eiwitten en vetten beschrijven.

Alles nog eens op een rij?

Oefentoets

Dissmilatie

https:

Wat was je procentuele score?

Oefenexamenvragen

https: