H9: glycolyse en fermentatie
Metabole paden
Metabolisme= alle chemische reacties die in een cel plaatsvinden
Metabole paden: leven op cellulair niveau kan gedefinieerd worden als een netwerk van
geïntegreerde en voorzichtig gereguleerde metabolische paden, waarvan ieder pad meedraagt aan
de som van activieiten die in een cel moeten plaatsvinden
anabole paden: synthetiseren cellulaire componenten en verbruiken hierbij energie
=Endergonisch (vermindering van de entropie)
Verantwoordelijk voor groei en herstellingsprocessen
katabole paden: polymeren worden afgebroken tot monomeren, of monomeren worden zelf
verder afgebroken tot kleinere moleculen hierbij komt er energie vrij
=Exergonisch (stijging van de entropie)
Kunnen plaats vinden onder aerobe en anaerobe omstandigheden
Vb.: katabool: organische componenten afbreken als bron van E/ bron van bouwstenen voor
biosynthese (wij: chemo-autotroof)
- Een cascade van geordende enzym-gekatalyseerde reacties
ATP: een universele energie-drager
Het efficiënt koppelen van energie leverende (katabole reacties) met energie vragende (anabole
reacties) kan energie nuttiger gebruikt worden
- Deze koppeling: wordt mogelijk gemaakt door specifieke moleculen die energie opslaan uit
exergonische reacties, en deze loslaten voor endogonische reacties
bv.: ATP = universele energie-drager, bezorgt benodigde E in andere reacties
=adenosine trifosfaat
- Selectie door middel van evolutie
- ATP is nucleoside (met adenine) waaraan drie fosfaatgroepen zijn gebonden
- Ook andere Edragers: GTP, creatine fosfaat, gereduceerde coenzymen (NADH, FADH2)
o Meestal wordt hun E overgedragen op ATP
- ATP is betrokken in meeste culullaire E-vragende processen
,De fosfo-anhydride bindingen van ATP en ADP zijn ‘energierijk’
Adenosine fosfaatbinding: fosfodiester binding (DG= -3,6 Kcal/mol)
Fosfaat-fosfaat binding: fosfoanhydride binding (DG=-7,3 Kcal/mol)
- Adenosine kan in de cel niet gefosforyleerd voorkomen maar ook met één, twee of drie
fosfaatgroepen die gebonden zijn aan koolstofatoom 5 van het ribose
o AMP, ADP, ATP
- Energie kan worden vrijgemaakt door een hydrolyse van de fosfoanhybride binding
o hierbij wordt water verbruikt om de verbinding te verbreken
o de laatste fosfaatgroep ontvangt een OH-groep van het water molecule en wordt zo
losgelaten als een anorganisch fosfaat (HPO42- of Pi)
o het ADP molecule ontvangt het H-atoom maar lost bijgevolg een proton door ionisatie
(netto ontvangt het dus één elektron)
- Verbreking van fosfoanhybride binding levert zeer veel energie:
o de energie wordt niet rechtstreeks uit de binding gehaald
het breken van een chemische binding vereist namelijk energie en bij het
vormen van een binding komt er energie vrij
o de energie wordt vrijgemaakt dankzij de hydrolyse
, Hydrolyse van ATP: exergonisch proces
Hydrolyse exergonisch omdat:
1. Afstoting tussen negatief geladen fosfaatgroepen
Afstoting door middel van lading: fosfaatgroep is negatief geladen onder fysiologische pH
veel energie nodig om twee negatieve groepen samen te brengen, er komt dus ook bij splitsing
veel energie vrij
2. Stabilisatie van producten door resonantie
resonantie hybride, bij een dubbele binding worden de elektronen verdeelt over de groep (e-
dichtheid verplaatst zich)
- vereenvoudigde weergave wordt meestal weergegeven door één dubbele binding tussen het
C en O atoom en één enkele
- echte structuur is dus eerder een evenredige verdeling van de dubbele binding elektronen
rond het fosfor atoom: meest stabiele structuur
o dit wilt dus zeggen dat elk C atoom dus met ‘anderhalve binding’ gebonden is met het O
atoom
- een fosfaat ion is ook resonantie gestabiliseerd doordat de dubbele P-O binding
gedelokaliseerd is over alle vier de O atomen
o wanneer er een binding optreed met een andere groep en het fosfaat ion is het extra
elektron nog maar over drie bindingen gedelokaliseerd zodat de structuur minder
stabiel is en bijgevolg dus een hogere energie bezit
3. Verhoogde entropie (en hogere oplosbaarheid van producten)
ATP en water worden omgezet in ADP, Pi en een proton: twee moleculen worden er drie
Producten zijn beter water oplosbaar
door de verhoogde interacties met water moleculen komt er energie vrij die het exergonische
karakter van de ATP hydrolyse verhoogt
Aantal vrijheidsgraden neemt toe
Metabole paden
Metabolisme= alle chemische reacties die in een cel plaatsvinden
Metabole paden: leven op cellulair niveau kan gedefinieerd worden als een netwerk van
geïntegreerde en voorzichtig gereguleerde metabolische paden, waarvan ieder pad meedraagt aan
de som van activieiten die in een cel moeten plaatsvinden
anabole paden: synthetiseren cellulaire componenten en verbruiken hierbij energie
=Endergonisch (vermindering van de entropie)
Verantwoordelijk voor groei en herstellingsprocessen
katabole paden: polymeren worden afgebroken tot monomeren, of monomeren worden zelf
verder afgebroken tot kleinere moleculen hierbij komt er energie vrij
=Exergonisch (stijging van de entropie)
Kunnen plaats vinden onder aerobe en anaerobe omstandigheden
Vb.: katabool: organische componenten afbreken als bron van E/ bron van bouwstenen voor
biosynthese (wij: chemo-autotroof)
- Een cascade van geordende enzym-gekatalyseerde reacties
ATP: een universele energie-drager
Het efficiënt koppelen van energie leverende (katabole reacties) met energie vragende (anabole
reacties) kan energie nuttiger gebruikt worden
- Deze koppeling: wordt mogelijk gemaakt door specifieke moleculen die energie opslaan uit
exergonische reacties, en deze loslaten voor endogonische reacties
bv.: ATP = universele energie-drager, bezorgt benodigde E in andere reacties
=adenosine trifosfaat
- Selectie door middel van evolutie
- ATP is nucleoside (met adenine) waaraan drie fosfaatgroepen zijn gebonden
- Ook andere Edragers: GTP, creatine fosfaat, gereduceerde coenzymen (NADH, FADH2)
o Meestal wordt hun E overgedragen op ATP
- ATP is betrokken in meeste culullaire E-vragende processen
,De fosfo-anhydride bindingen van ATP en ADP zijn ‘energierijk’
Adenosine fosfaatbinding: fosfodiester binding (DG= -3,6 Kcal/mol)
Fosfaat-fosfaat binding: fosfoanhydride binding (DG=-7,3 Kcal/mol)
- Adenosine kan in de cel niet gefosforyleerd voorkomen maar ook met één, twee of drie
fosfaatgroepen die gebonden zijn aan koolstofatoom 5 van het ribose
o AMP, ADP, ATP
- Energie kan worden vrijgemaakt door een hydrolyse van de fosfoanhybride binding
o hierbij wordt water verbruikt om de verbinding te verbreken
o de laatste fosfaatgroep ontvangt een OH-groep van het water molecule en wordt zo
losgelaten als een anorganisch fosfaat (HPO42- of Pi)
o het ADP molecule ontvangt het H-atoom maar lost bijgevolg een proton door ionisatie
(netto ontvangt het dus één elektron)
- Verbreking van fosfoanhybride binding levert zeer veel energie:
o de energie wordt niet rechtstreeks uit de binding gehaald
het breken van een chemische binding vereist namelijk energie en bij het
vormen van een binding komt er energie vrij
o de energie wordt vrijgemaakt dankzij de hydrolyse
, Hydrolyse van ATP: exergonisch proces
Hydrolyse exergonisch omdat:
1. Afstoting tussen negatief geladen fosfaatgroepen
Afstoting door middel van lading: fosfaatgroep is negatief geladen onder fysiologische pH
veel energie nodig om twee negatieve groepen samen te brengen, er komt dus ook bij splitsing
veel energie vrij
2. Stabilisatie van producten door resonantie
resonantie hybride, bij een dubbele binding worden de elektronen verdeelt over de groep (e-
dichtheid verplaatst zich)
- vereenvoudigde weergave wordt meestal weergegeven door één dubbele binding tussen het
C en O atoom en één enkele
- echte structuur is dus eerder een evenredige verdeling van de dubbele binding elektronen
rond het fosfor atoom: meest stabiele structuur
o dit wilt dus zeggen dat elk C atoom dus met ‘anderhalve binding’ gebonden is met het O
atoom
- een fosfaat ion is ook resonantie gestabiliseerd doordat de dubbele P-O binding
gedelokaliseerd is over alle vier de O atomen
o wanneer er een binding optreed met een andere groep en het fosfaat ion is het extra
elektron nog maar over drie bindingen gedelokaliseerd zodat de structuur minder
stabiel is en bijgevolg dus een hogere energie bezit
3. Verhoogde entropie (en hogere oplosbaarheid van producten)
ATP en water worden omgezet in ADP, Pi en een proton: twee moleculen worden er drie
Producten zijn beter water oplosbaar
door de verhoogde interacties met water moleculen komt er energie vrij die het exergonische
karakter van de ATP hydrolyse verhoogt
Aantal vrijheidsgraden neemt toe
