ATP (universele energieleverancier)- autotrofen → fotosynthese en heterotrofen → celademhaling
Celademhaling:
Oxidatie is onttrekken van H-atomen
FAD + 2e- + 2H+ → FADH2
Vrijgekomen energie gebruikt voor:
Synthese van ATP
Lichaamstemperatuur
Vanwaar komt C in de uitgeademde CO2?
Radioactief spoor in dieren: C-isotoop 14C
Principe: ontstaan van CaCO3 door de reactie met kalkwater
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
Conclusies proef met rat:
C in uitgeademd CO2 afkomstig van C6H12O6
14C6H12O6 → 14CO2 → Ca14CO3
Dus de gobale reactievergelijking v/d oxidatie van glucose
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + E
Opmerking: tussenstappen met specifieke enzymen!
Verloop v/d oxidatie van glucose → C02 en H2O in 3 stappen:
Glycolyse
C6H12O6 → 2 fosfoglyceraldehyde
2 fosfoglyceraldehyde → 2 pyrodruivenzuur PDZ
2 NAD+ + 2H+ + 2e- → 2NADH, H+
2 ADP + 2P → 2ATP
<
Besluit: slecht 2 ATP als opbrengst → nog veel energie in PDZ
1 glucose in, → 2 PDZ
Glucose @@C6@@ → glyceraldehyde-3-fosfaat @@C3@@ → pyruvaat @@C3@@
(ATP zorgt voor activatie glucose ^ tussenproducten) en (glycolyse is niet enkel met glucose en dus kan ook met vb. fructose,…)
Citroenzuurcyclus
Pre- Krebscyclus
Pyruvaatmolecule → Decarboxylatie → reductie van NAD tot NADH, H+ → acetyl co-enzym A
Per pyruvaat :
Per glucose:
Krebcyclus:
Citroenzuur CH2-COOH en COH-COOH en CH2-COOH
NAAR oxaalazijnzuur HOOC- CO- CH2 -COOH
<<2PDZ + 6H2O + 8 NAD+ + 2FAD→ 6CO2 +2ATP+ 8NADH,H+ + 2FADH2<<
Decarboxylatie= verlies van C en O ondervorm van CO2
Eindoxidaties
Per molecule glucose
<<10NADH,H+ + 5O2 + 30 ADP + 30 P → 10 NAD+ + 10 H2O + 30 ATP<<
<<2 FADH2 + 4 ADP + 4 P + O2 → 2FAD+ + 2H2O + 4ATP<<
Besluit: opbrengst van 34 ATP!
Belang van O2: vrijgekomen H+ en e- bindt aan H2O = aëroob proces!
Reacties via elektronentransportketen in membraan mitochondrie
Oxidatie glucose:
<<C6H12O6 + 6O2+ 38 ADP + 38 P → 6H20 + 6CO2 +38ATP<<
Rendementsberekening
Fysiologische meerwaarde = E die vrijkomt bij 1g brandstof
1g lucose → 16kJ/g 1 mol glucose → 2880 kJ/mol
30 kJ nodig om 1 mol ATP te bouwen
Bij oxidatie van 1 mol glucose komen 38 mol ATP vrij
30 kJ x 38 = 1440 kJ/mol
RENDEMENT= Enut in ATP/ Etot in glucose
= 1440 kJ/ 2880 kJ = 0,39 of 39%
Besluit: bij oxidatie van 1 mol glucose komt 61% energie vrij als warmte en 39% w opgeslagen in de vorm van ATP
Functie van warmte
Functie van ATP
Gebruikt voor celarbeid bv: samentrekking v spieren, opbouw v biomoleculen, actief transport, zeneuwgeleiding, celdeling MAAR ook voor: lichtenergie en elektrische energie
Glucose → pyruvaat is anders verwerkt => gisting (fermentation)
Alcoholische gisting
Verloop van dit:
Glycolyse
Alcoholische gisting:
2PDZ → 2ethanal + 2CO2
2 ethanal + 2NADH,H+ → 2ethanal + 2NAD+
Ethanal gevormd in ethanol door overgedragen van 2H+ en 2e-
<<C6H1206 + 2ADP + 2P → 2CH3CH2OH + 2CO2 + 2ATP<<
Melkzuurgisting
Verloop van dit:
glycolyse
melkzuurgiting
2PDZ + NADH,H+ → 2 melkzuur + 2NAD+
PDZ is gevormd naar melkzuur door het overdragen 2H+ en 2e-
<<C6H1206 + 2ADP + 2P → 2 melkzuur + 2ATP<<
Essentieel = diffusie O2 en CO2 → belang van verhouding van opvlk en volume!
Tracheeën bij insecten
= vertakt systeem van adembuisjes
Ventilatie
Gasuitwisseling
Boeklongen bij spinnen
Ventilatie
Gasuitwisseling
Kieuwen bij vissen
kieuwen (links en rechts 4) zijdelings in kieuwholte achter kieuwdeksels
kieuwboog loodrecht op dubbele rij kieuwenfilamenten (fijne plaatjes)
kieuwlamellen (loodrecht op elke filamenten) met kieuwcapillairen (fijne bloedvaatjes)
kieuwzeef: uitsteeksels op kieuwboog om te filteren
→ ideale structuur voor oppervlaktevergroting!
Ventilatie
Gasuitwisseling
Longen bij vogels
Ventilatie
\