Bioenergenetica
Celmetabolisme
1) Catabolische routes
o Breken levensmiddelen af in
kleinere moleculen
Energieproductie
Bouwstenenproductie
2) Anabolische routes
o Gebruiken kleine. Moleculen en energie van catabolische routes om andere
moleculen (die de cel vormen) te synthetiseren.
Cellular respiration
- Glucose energie
- C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + energie (= warmte of ATP)
Figure 1: Glycolyse
1) Glycolyse = glucose afbraak
o Anaeroob
o Netto 2 ATP
o NAD+ NADH (glucose:NAD = 1:10)
Netto: glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ 2 pyrodruivenzuur + 2 ATP + 2 NADH
2) Pyrodruivenzuur Citroenzuurcyclus
o Aeroob in mitochondrium
o (Anaeroob in cytoplasma, gisting)
o 2 ATP
o Doorlopen voor elk pyruvaat molecuul
o NAD+ NADH (glucose:NAD = 1:10)
3) Elektronentransportketen
o Aeroob
o 1 NADH 3 ATP
o Totaal 34 ATP
, Fermentatie
Glycolyse zonder zuurstof
1) Alcoholische fermentatie
o 2 pyrodruivenzuur CO2 + 2 acetaldehyde (elektronenacceptor)
2 ADP 4 ATP
2 NAD+ 2 NADH
o 2 acetaldehyde (elektronenacceptor) 2 ethanol
2 NADH 2 NAD+
2) Melkzuur fermentatie
o Glucose + 2 ADP + 2 NAD+ 2 pyrodruivenzuur + 4 ATP + 2 NADH
2 ADP 4 ATP
2 NAD+ 2 NADH
o 2 pyrodruivenzuur (elektronenacceptor) 2 lactaat
2 NADH 2 NAD+
Thermodynamica
Wet 1: Energie wordt niet gemaakt of afgebroken, het verandert van vorm.
Wet 2: De entropie (wanorde) van het universum neemt altijd toe.
Wet 3: Een perfect gekristalliseerde vaste stof bij het absolute 0-punt heeft een entropie van
0
Entropie
- = Wanorde
- Meer energieverspreiding meer entropie
- S (J/K)
Levende cellen voldoen niet aan de 2e wet van thermodynamica
Hoe?
- Geen geïsoleerd systeem: Ze gebruiken energie uit voedsel/fotonen om orde te
genereren.
- Deel van de energie wordt omgezet in warmte.
- Warmte komt vrij in omgeving en zorgt voor wanorde.
- Totale entropie neemt toe.
De koolstofkring
Celmetabolisme
1) Catabolische routes
o Breken levensmiddelen af in
kleinere moleculen
Energieproductie
Bouwstenenproductie
2) Anabolische routes
o Gebruiken kleine. Moleculen en energie van catabolische routes om andere
moleculen (die de cel vormen) te synthetiseren.
Cellular respiration
- Glucose energie
- C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + energie (= warmte of ATP)
Figure 1: Glycolyse
1) Glycolyse = glucose afbraak
o Anaeroob
o Netto 2 ATP
o NAD+ NADH (glucose:NAD = 1:10)
Netto: glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ 2 pyrodruivenzuur + 2 ATP + 2 NADH
2) Pyrodruivenzuur Citroenzuurcyclus
o Aeroob in mitochondrium
o (Anaeroob in cytoplasma, gisting)
o 2 ATP
o Doorlopen voor elk pyruvaat molecuul
o NAD+ NADH (glucose:NAD = 1:10)
3) Elektronentransportketen
o Aeroob
o 1 NADH 3 ATP
o Totaal 34 ATP
, Fermentatie
Glycolyse zonder zuurstof
1) Alcoholische fermentatie
o 2 pyrodruivenzuur CO2 + 2 acetaldehyde (elektronenacceptor)
2 ADP 4 ATP
2 NAD+ 2 NADH
o 2 acetaldehyde (elektronenacceptor) 2 ethanol
2 NADH 2 NAD+
2) Melkzuur fermentatie
o Glucose + 2 ADP + 2 NAD+ 2 pyrodruivenzuur + 4 ATP + 2 NADH
2 ADP 4 ATP
2 NAD+ 2 NADH
o 2 pyrodruivenzuur (elektronenacceptor) 2 lactaat
2 NADH 2 NAD+
Thermodynamica
Wet 1: Energie wordt niet gemaakt of afgebroken, het verandert van vorm.
Wet 2: De entropie (wanorde) van het universum neemt altijd toe.
Wet 3: Een perfect gekristalliseerde vaste stof bij het absolute 0-punt heeft een entropie van
0
Entropie
- = Wanorde
- Meer energieverspreiding meer entropie
- S (J/K)
Levende cellen voldoen niet aan de 2e wet van thermodynamica
Hoe?
- Geen geïsoleerd systeem: Ze gebruiken energie uit voedsel/fotonen om orde te
genereren.
- Deel van de energie wordt omgezet in warmte.
- Warmte komt vrij in omgeving en zorgt voor wanorde.
- Totale entropie neemt toe.
De koolstofkring
