Samenvatting Biochemie blok 2.2 (DBG 2)

Samenvatting Biochemie – Blok
2.2
Start metabolisme

Metabolisme: Onder metabolisme vallen alle reacties die voor energie zorgen of die
moleculen leveren die nodig zijn voor groei  dus alle chemische reacties in ons lichaam die
zorgen voor energie.

We maken onderscheid tussen katabole chemische reacties en anabole chemische reacties.
1. Katabole reacties: De reacties waarbij iets wordt afgebroken en waarbij dus energie
vrijkomt.
- Voorbeeld: Een broodje pindakaas die je eet en wordt afgebroken.
2. Anabole reacties: De reacties waarbij kleinere moleculen worden opgebouwd naar
grotere moleculen en waarbij er dus energie nodig is.
- Voorbeeld: Eiwitten uit dat broodje pindakaas worden gebruikt om spieren op te
bouwen  er is hier energie voor nodig.

Stadia van katabole reacties
 Stadium 1: Eiwitten, koolhydraten en vetten worden afgebroken  vertering.
- Van koolhydraten naar glucose, fructose en galactose
- Van eiwitten naar aminozuren
- Van vetten naar vrije vetzuren
 Stadium 2: In stadium 2 zitten we al in het celmembraan. In sommige stukken vindt
nog een knipreacties plaats naar kleinere moleculen  dit geldt niet voor
aminozuren en met vetzuren gebeurd er ook weinig.
- Glucose, fructose en galactose worden in de glycolyse afgebroken naar pyruvaat.
- Glucose wordt afgebroken in 2x pyruvaat  2x een C3 molecuul.
- Glucose bestaat uit 6 C-atomen en pyruvaat bestaat uit 3 C-atomen.
- In dit stadium komt een klein beetje energie vrij.
 Stadium 3: Zorgt voor de energieproductie (ATP) en dit vindt plaats in de
mitochondriën.
- In de mitochondriën vindt de citroenzuurcyclus plaats.

Acetyl CoA
Acetyl CoA is een deeltje dat ontstaat bij de afbraak van koolhydraten, vetten en eiwitten.
Acetyl CoA is de start van de citroenzuurcyclus.
Acetyl CoA zijn twee C-atomen aan elkaar met een dubbel gebonden O en daar aan vast zit
een co-enzym A.
Het co-enzym A bestaat uit een aantal componenten, waaronder vitamine B5.
Het co-enzym A is dus nodig om acetyl CoA te kunnen activeren en hier is dus ook vitamine
B5 voor nodig  wanneer iemand een tekort heeft aan vitamine B5, kan acetyl CoA dus ook
veel minder vaak aangemaakt worden en waardoor je dus ook veel minder energie uit je
macronutriënten kunt halen.



1

,Hoe start de citroenzuurcyclus?
De citroenzuurcyclus start met citroenzuur.
De citroenzuurcyclus is een cyclus, waarbij citroenzuur wordt afgebroken.
Citroenzuur is een C6 deeltje en bestaat dus deels uit Acetyl CoA (levert 2C) en bestaat voor
een deel uit oxaalazijnzuur (levert 4C).
Het acetyl CoA is het deeltje wat voor de start van de citroenzuurcyclus zorgt en dat doet die
dus door te binden aan oxaalazijnzuur.
Oxaalazijnzuur bindt dus elke keer weer aan een nieuw acetyl CoA deeltje, waardoor de
citroenzuurcyclus kan starten  oxaalazijnzuur is hierbij dus de katalysator.

ATP
ATP staat voor Adenosine triphosphate. Het is een deeltje adenosine waar een aantal
fosfaatgroepen aan vast zitten  Bij ATP zitten er drie fosfaatgroepen aan.
De fosfaatgroepen houden de energie vast van het deeltje.
Wanneer een cel energie nodig heeft, haalt hij er een fosfaatgroep af en bij het verwijderen
van een fosfaatgroep komt energie vrij (7,3 kcal/mol).
In de meeste gevallen zal een ATP-deeltje 1 fosfaatgroep afsplitsen, en dan houd je ADP over
met 2 fosfaatgroepen en van een ADP kun je nog naar een AMP met 1 fosfaatgroep.

In formule vorm: ATP + H2O  ADP + Pi + 7,3 kcal/mol

Co-enzymen
NAD+ kan de H’tjes die vrijkomen bij de citroenzuurcyclus binden (bied zich aan in de
citroenzuurcyclus).
Wanneer NAD+ (= de geoxideerde vorm) 2 H’tjes opneemt uit de citroenzuurcyclus krijg je
NADH + H+ (= de gereduceerde vorm)
NADH + H+ levert uiteindelijk weer energie.

FAD+ is ook een deeltje dat ergens 2 H’tjes kan weghalen en binden  heeft dus dezelfde
functie als NAD+, alleen zijn base (opbouw) is wat anders.

FAD+ ontstaat uit vitamine B2 en NAD+ ontstaat uit vitamine B3.

Hoe leveren deze co-enzymen nu energie?
Het leveren van energie door de co-enzymen gebeurd in het elektronen transportsysteem
(wordt ook wel de oxidatieve fosforylering genoemd).
Bij dit systeem is er zuurstof nodig en verloopt in de mitochondriën.




2

, Oxidatieve fosforylering
 De oxidator NAD+ onttrekt 2H aan een substraat (SH2).
 Deze 2 elektronen worden verderop gesplitst in 2H+ en 2 elektronen.
 Deze 2 elektronen worden in de keten, sprongsgewijs op een steeds sterkere
oxidator overgedragen.
 Als laatste wordt het overgedragen op de sterkste oxidator en dat is zuurstof. Het
gevormde O2- - ion koppelt met de 2H+ ionen tot water.
 De elektronenoverdracht naar een steeds sterkere oxidator levert iedere keer
energie op.
 Enkele keren is dat genoeg om ADP om te zetten in ATP.
 De energie die vrijkomt, maar net niet genoeg is om ADP in ATP om te zetten, komt
vrij als energie t.b.v. de lichaamswarmte.

Bij het overspringen van die elektronen komt energie vrij.
NAD+ levert 2,5 ATP en FAD+ levert 1,5 ATP.

Citroenzuurcyclus
Het doel van de citroenzuurcyclus = het vormen van ATP.
De start van de citroenzuurcyclus is citroenzuur en dit wordt mogelijk gemaakt door de 2
deeltjes oxaalazijnzuur en acetyl CoA.
In de citroenzuurcyclus splitst 2x CO2 af  Je start met een C6 molecuul en uiteindelijk houd
je een C4 molecuul over.
Van citroenzuur splitst eerst 1x CO2 af en dan houd je een C5 deeltje over en ergens anders
in de citroenzuurcyclus splitst nog een keer 1x CO2 af en dan houd je uiteindelijk een C4
deeltje over en kom je na een aantal andere stappen weer terug bij oxaalazijnzuur.

Wanneer een CO2 deeltje wordt afgesplitst, worden er meestal ook H’tjes afgesplitst.
Dus wanneer CO2 wordt afgesplitst worden er ook 2 H’tjes afgesplitst en dit is dan de plek
waar NAD+ zich aanbiedt en onttrekt hier 2 H’tjes, waardoor er NADH + H+ kan ontstaan en
uiteindelijk voor energie kan zorgen (2,5 ATP).

Nu wordt er van het C5 deeltje nog een keer CO2 afgesplitst en houd je een C4 deeltje over.
Ook hier biedt het co-enzym NAD+ zich aan.
Nu heb je dus al 2x een NADH + H+ deeltje wat ATP kan leveren.

In een volgende reactie ontstaat er direct 1x ATP in de vorm van GTP.
In een latere stap hebben we 1x het co-enzym FAD+ wat zich aanbiedt en 2 H’tjes wegtrekt
waardoor er ergens een dubbele binding ontstaat, want er wordt hier geen CO 2 afgesplitst.
Het deeltje FADH + H+ ontstaat en dit levert 1,5 ATP op.
In de laatste stap hebben we nog 1x het co-enzym NAD+ wat zich aanbiedt en wat ook weer
2 H’tjes wegtrekt en waardoor nog een keer een NADH + H+ deeltje ontstaat en nu hebben
we oxaalazijnzuur terug.

Uiteindelijk halen we elke keer 10 ATP uit de citroenzuurcyclus.




3