Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Biochemie - Waar haal je de energie vandaan?

Een reis langs de chemische processen die er voor zorgen dat ons lichaam de energie heeft om te doen wat het hoort te doen.
by

Olle de Bos

on 17 December 2012

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Biochemie - Waar haal je de energie vandaan?

H 0 2 e Waar haal je de energie vandaan? Biochemie Voedsel Spijsvertering STAP 0 STAP 1 Bouwstoffen Beschermende stoffen Afvalstoffen Energie Onze energie begint bij ons voedsel.
Lekker, gezond of eigenlijk niet te eten, dat is waar ons lichaam de energie vandaan haalt.
Na de maaltijd begint de eerste stap voor het krijgen van
energie Na het hele proces van de spijsvertering zijn er grofweg vier eindproducten: Bouwstoffen zijn stoffen die we nodig hebben om te groeien of om ons lichaam te onderhouden.
Het gaat vooral om mineralen en water. Alles wat we hebben gegeten legt een lange weg af door ons lichaam. We zeggen dan: ons voedsel wordt verteerd.
De moleculen in ons voedsel worden in de spijsvertering vooral in veel kleinere stukjes gehakt.
Het wordt zo voorbereid
om verder in ons
lichaam te worden
gebruikt. Beschermende stoffen, zoals vitaminen, helpen ons lichaam gezond te houden en te beschermen tegen ziekten. Afvalstoffen zijn de stoffen waar het lichaam verder niets meer mee kan.
Ze zullen als ontlasting of met urine het lichaam verlaten. Energie gebruiken we om van alles te doen: bewegen, nadenken, slapen enzovoorts. Alles wat er in of met ons lichaam gebeurt kost energie.
Ook voor de automatische processen is energie nodig.
Energie 'hebben' is dus
een voorwaarde om te kunnen leven. ...naar hier? In ons voedsel In het voedsel wat we eten zitten drie soorten stoffen die we gebruiken om energie mee te maken. Koolhydraten Eiwitten Vetten zoals suiker en zetmeel Na de spijsvertering zijn vetten afgebroken tot
glycerol
en vetzuren. Na de spijsvertering Na de spijsvertering zijn de koolhydraten, vetten en eiwitten in kleine stukjes gehakt. Koolhydraten worden afgebroken tot
glucose
of andere enkelvoudige koolhydraten. Eiwitten worden afgebroken tot de verschillende aminozuren waar ze uit opgebouwd zijn. STAP 2 Deze moleculen worden in de volgende stap verder afgebroken tot een uniform molecuul. Dit gebeurt met alle moleculen die je hieronder ziet.
Voor alle drie de groepen ziet dit proces er anders uit, maar het eindresultaat van stap 2 is dus hetzelfde. Glycolyse STAP 2 - Glucose In het geval van glucose heet het proces dat plaats vindt tijdens stap 2 'glycolyse'.

Dit proces zullen we nader bekijken. Chemische Energie ATP + H O ADP + fosfaat
+ ENERGIE 2 Alles wat we doen is gebaseerd op een chemische reactie. Voor iedere beweging, gedachte, ademhaling, stap in de spijsvertering enzovoorts vindt een reactie plaats.
Voor de meeste van deze reacties is energie nodig. Deze energie wordt geleverd door een reactie die veel energie afgeeft. De vraag waar je energie vandaan haalt is dus te herschrijven als: Waar haal je ATP vandaan?
Glucose De glycolyse is de reactie waarbij glucose, een aantal stappen, wordt afgebroken tot het ruwe product voor de volgende stap.
Voor de eerste stappen is wat energie nodig, die het lichaam verkrijgt door de afbraak van ATP. Bij de latere stappen komt er juist energie vrij. Om dit te verduidelijken een overzicht van alle stappen in beeld. dus: De reactie is die waarin de stof 'adenosinetrifosfaat' (ATP) samen met water wordt afgebroken tot 'adenosinedifosfaat' (ADP) en fosfaat. Dihydroxyacetonfosfaat
'R' 'L'
Glyceraldehyd-3-fosfaat Glucose-6-fosfaat Fructose-6-fosfaat Fructose-1,6-difosfaat Na deze tussenstap wordt 'stof L' alsnog omgezet in 'stof R'.
Hierna gebeuren alle volgende stappen
van de glycolyse dus dubbel! Glycerinezuur-1,3-difosfaat Hier is extra energie nodig.
Dit is te zien aan de ATP die wordt omgezet in ADP Ook hier is weer extra energie nodig.
Op dit punt is er dus een tussenstand van -2 ATP. Het vorige molecuul wordt in twee stukken gebroken, waardoor er eerst twee verschillende moleculen ontstaan. Glycerinezuur-3-fosfaat Er wordt bij deze reactie 1 ATP gevormd. Aangezien deze reactie dus tweemaal plaats vindt, is de tussenstand nu neutraal Glycerinezuur-2-fosfaat H 0 2 Enolpyrodruivenzuurfosfaat Bij deze stap komt water vrij. Pyrodruivenzuur Bij deze reactie wordt ook weer een ATP gevormd. Omdat dit weer twee maal gebeurt staat de stand nu op:
+2 ATP NAD NADH + Uit de stof NAD wordt hier (2x) NADH gevormd. Deze stof onthouden we, deze is later belangrijk. + Glycolyse De glycolyse is hier officieel te einde. Dat betekent niet dat de productie van ATP in deze serie reactie ook te einde is, maar we kunnen nu een goede tussenstand opmaken. Glucose verder afgebroken tot twee moleculen pyrodruivenzuur

2 ATP gevormd uit 2 ADP

2 NADH gevormd uit 2 NAD + Stap 3 Citroenzuurcyclus De volgende stap in het maken van ATP is de
citroenzuurcyclus. Dit is een serie reacties die
begint èn eindigt met citroenzuur,
waarna de cyclus weer opnieuw begint. Deze krebscyclus gaan we beter bekijken en natuurlijk houden
we bij wat de opbrengst is. Om deze cyclus op gang te houden is het belangrijk dat er
input is van eerdere processen, zoals de glycolyse. Het pyrodruivenzuur wat hier gevormd is wordt voorbereid op de glycolyse.
Deze voorbereiding en de citroenzuurcyclus worden vaak aangeduidt als
de 'Krebscyclus'. Krebscyclus Pyrodruivenzuur Coënzym-A (CoA) Acetyl-CoA In de tekening is het zwavelatoom (S) los getekend van het coënzym. Het is er echter wel onderdeel van. Het wordt apart getekend om duidelijk te maken op welke manier het aan een ander molecuul hecht.
Ook wordt er hier voor onze telling tweemaal een NADH gevormd. Na de glycolyse hebben we dus pyrodruivenzuur. Om precies te zijn 2 moleculen pyrodruivenzuur voor ieder molecuul glucose.

Dit pyrodruivenzuur wordt gekoppeld aan een coënzym. Dit coënzym heeft de nogal opvallende naam 'coënzym-A'. Dit duiden we aan met CoA. NAD NADH + Citroenzuur Oxaalazijnzuur Cis-aconietzuur H 0 2 Bij deze reactie komt water vrij. Voor deze reactie is juist water nodig. Iso-citroenzuur alpha-ketoglutaar-
zuur NAD + NADH
+
CO Het Acetyl-CoA wordt gebruikt in de citroenzuurcyclus.
Samen met oxaalazijnzuur vormt dit de naamgever van deze cyclus, namelijk citroenzuur.

Hierbij komt het CoA weer vrij voor een volgend gebruik.

In ons voorbeeld is de acetyl-CoA afkomstig van glucose. Het kan echter ook, via andere processen gevormd worden vanuit vetzuren en aminozuren. 2 Bij deze reactie wordt weer een NADH gevormd.
Dat brengt tot hier het totaal van de krebscyclus op 2.
Ook wordt op dit punt CO afgegeven. 2 Barnsteen-
zuur-CoA NAD
+ + NADH
+
CO 2 2 Bij deze reactie wordt weer CoA gekoppeld aan het molecuul. Ook wordt er weer een NADH gevormd en wordt nogmaals CO afgegeven. Barnsteenzuur CaO koppelt weer los en daarbij komt genoeg energie vrij om van ADP een ATP te maken. Fumaarzuur H 0 2 Appelzuur Voor deze reactie is water nodig. NAD + NADH Bij deze reactie wordt er weer een NAD omgezet in een NADH. + 2 In totaal worden in één rondgang van de krebscyclus de volgende producten gepruduceerd:

1 ATP
4 NADH
2 CO Na de glycolyse en de citroenzuurcyclus is de stand wat de energie betreft als volgt: Glycolyse:
2 ATP
2 NADH

1 x Krebscyclus:
1 ATP
4 NADH Totaal (glycolyse
levert 2x grondstoffen
krebscyclus)
2 + (2 x 1) = 4 ATP
2 + (2 x 4) = 10 NADH Aeroob of Anaeroob Aeroob of anaeroob betekent dat er wel (aeroob) of geen extra zuurstof (anaeroob) nodig is om een reactie te laten verlopen.
Bij zowel de glycolyse als de citroenzuurcyclus lijkt het tot nu toe allemaal anaeroob te zijn.

Voor de glycolyse klopt dat ook wel, maar voor de citroenzuurcylclus is dat minder duideijk. Als je alleen naar de reactievergelijkingen kijkt lijkt het anaeroob te verlopen. De citroenzuurcyclus vindt plaats diep in een cel en. Om daar te komen heeft de cel wel extra zuurstof nodig. Het is dus netto gezien

Als dit om en of andere reden niet geleverd kan worden treed er een anaerobe verbranding op. Hierdoor krijg je snel last van de benen tijdens het hardlopen of sporten. Stap 3 Oxidatieve
fosforylering We hebben in de glycolyse en de krebscyclusgezien dat er al wel een beetje energie is vrijgekomen in de vorm van ATP. Het zijn er echter nog maar 4. Dat is niet genoeg om ons lichaam in gang
te houden. Dat is waar de NADH die gevormd is om de hoek komt. Een proces genaamd 'oxidatieve fosforylering' wordt
op gang gebracht doordat NADH wordt afgebroken tot NAD.
Hierop volgt een
serie aerobe reacties die een hoop energie leveren. NADH NAD + Dit levert energie voor een aantal reacties, waarbij elektronen vrijkomen: -CH -CH OH -CH=O -COOH 3 2 2 O + -H H O 2 H O 2 / O 2 2 1 CO 2 e - e - e - + -P e - e - - + -P De energie die bij de afbraak van de nieuwe NADH vrij komt wordt gebruikt voor een serie reacties die hieraan parallel loopt. + -P H O 2 / O 2 2 1 Energie NADH NAD + De -CH groep waar deze reactie mee begint hoeft niet glucose afkomstig te zijn. Dit kan ook een vetzuur of een aminozuur zijn. Als het maar een stof is met een -CH groep kan deze stof gebruikt worden. De netto eindproducten van deze reactie zijn dus:
3 ATP per NADH
Water en CO 2 3 3 Tijd om de balans op te maken De eindstand Onze energie halen we dus direct uit het stofje ATP. Dit wordt gevormd bij de afbraak van onze voeding. Koolhydraten, eiwitten en vetten worden zo afgebroken dat ze input leveren in de citroenzuurcyclus. De eerste stappen worden gezet in de spijsvertering, waarna de ontstane enkelvoudige suikers, aminozuren, glycerol en vetzuren verder afgebroken worden tot acetyl-CoA. In het geval van glucose gebeurt dit in de 'glycolyse'. Hierbij wordt al wat ATP gevormd, waarna er nog een beetje bij wordt gemaakt in de 'citroenzuurcyclus'. De meeste ATP wordt echter gevormd met als tussenstap NADH, een stof die ook veel gemaakt wordt in de gluycolyse en met name in de citroenzuurcylus. Dit NADH levert per stuk namelijk maar liefst 3 ATP op, terwijl er in de hele rit maar liefst 10 van deze moleculen gevormd worden. Eindscore glucose Glycolyse: 2x Citroenzuur cyclus: 10x Oxidatieve fosforylering: 2 ATP, 2 NADH 2 ATP, 8 NADH totaal 1 ATP, 4 NADH per cyclus 3 ATP per verwerkt NADH 30 ATP totaal Totaal bij verwerking glucose: 34 ATP Daar haal je dus de energie
vandaan! maar hoe kom
je nou van hier... Bronnen Mc Murry, Fay; Chemistry (vijfde editie),Pearson Education International, Upper Saddle River, 2008.
Verkerk e.a.; BINAS (derde druk), Wolters Noordhoff, Groningen, 1992.
Tabel 68 A: Dissimilatie – Glycolyse
Tabel 68 B: Dissimilatie – Citroenzuurcyclus
Tabel 68 C: Dissimilatie – Oxidatieve fosforylering
Wikipedia, Engelstalige website (en.wikipedia.org):
Artikel ‘Acetyl-CoA’ (en.wikipedia.org/wiki/Acetyl-CoA), bezocht 9-9-2012
Artikel ‘Adenosine diphosphate’ (en.wikipedia.org/wiki/Adenosine_diphosphate), bezocht 5-9-2012
Artikel ‘Adenosine triphosphate’ (en.wikipedia.org/wiki/Adenosine_triphosphate), bezocht 5-9-2012
Artikel ‘Citric acid cycle’ (en.wikipedia.org/wiki/Citric_acid_cycle), bezocht 9-9-2012
Artikel ‘Coenzyme A’ (en.wikipedia.org/wiki/Coenzyme_A), bezocht 9-9-2012
Artikel ‘Glycolysis’ (en.wikipedia.org/wiki/Glycolysis), bezocht 4-9-2012
Artikel ‘Nicotinamide adenine dinucleotide’ (en.wikipedia.org/wiki/Nicotinamide_adenine_dinucleotide), bezocht 9-9-2012
Artikel ‘Oxidative phosphorylation’ (en.wikipedia.org/wiki/Oxidative_phosphorylation), bezocht 10-9-2012
Wikipedia, Nederlandstalige website (nl.wikipedia.org):
Artikel ‘Acetyl-CoA’ (nl.wikipedia.org/wiki/Acetyl-CoA), bezocht 4-9-2012
Artikel ‘Adenosinedifosfaat’ (nl.wikipedia.org/wiki/Adenosinedifosfaat), bezocht 5-9-2012
Artikel ‘Adenosinetrifosfaat’ (nl.wikipedia.org/wiki/Adenosinetrifosfaat), bezocht 5-9-2012
Artikel ‘Citroenzuurcyclus’ (nl.wikipedia.org/wiki/Citroenzuurcyclus), bezocht 9-9-2012
Artikel ‘Glycolyse’ (nl.wikipedia.org/wiki/Glycolyse), bezocht 4-9-2012
Artikel ‘Glucose’ (nl.wikipedia.org/wiki/Glucose), bezocht 4-9-2012
Artikel ‘Nicotinamideadeninedinucleotide’ (nl.wikipedia.org/wiki/NADH), bezocht 9-9-2012
Artikel ‘Oxidatieve fosforylering’ (nl.wikipedia.org/wiki/Oxidatieve_fosforylering), bezocht 10-9-2012
Full transcript