1 / 45

Assimilatie en dissimilatie

Assimilatie en dissimilatie. Dissimilatie. De afbraak van complexe verbindingen in eenvoudige stoffen die vaak energie oplevert Je lichaam heeft energie nodig om processen te laten plaatsvinden Die energie komt vrij bij verbranding/dissimilatie van voedselmoleculen. Energie.

iorwen
Download Presentation

Assimilatie en dissimilatie

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Assimilatie en dissimilatie

  2. Dissimilatie De afbraak van complexe verbindingen in eenvoudige stoffen die vaak energie oplevert • Je lichaam heeft energie nodig om processen te laten plaatsvinden • Die energie komt vrij bij verbranding/dissimilatie van voedselmoleculen

  3. Energie • Welke vormen van energie ken je? • -Bewegingsenergie • -Warmte energie • -Chemische energie • -Licht energie

  4. Energie • Heeft het lichaam nodig voor de opbouw van stoffen • Wordt in het lichaam gebruikt in de vorm van ATP: • Adenosine Trifosfaat • Adenine* + ribose* = Adenosine + drie fosfaat groepen*

  5. ATP • Lost gemakkelijk op in water: • Gemakkelijk door de cel te vervoeren • Negatief geladen zuurstofatomen uit fosforzuurresten stoten elkaar af • Daardoor bevatten de bindingen tussen fosforzuurresten veel energie

  6. ATP • Gevormd uit ADP (ADP + Pi ATP) • Per molecuul ATP komt 30,6 kJ energie vrij • ATP wordt gevormd in de Mitochondriën • Voorraad ATP in je lichaam: 5 gram • Verbruik ATP: 40 kg per 24 uur

  7. ATP is nodig voor: • Samentrekken van spierfilamenten • Actief transport • Activeringsenergie: chemische arbeid

  8. Aërobe Dissimilatie • Zuurstof is nodig bij verbranding! • Koolhydraten, eiwitten en vetten worden gebruikt • Bij verbranding komt energie vrij: • C6H12O6 (glucose) + 6 O2 (zuurstof) 6 H2O (water) + 6 CO2 (koolstofdioxide) + Energie • Energie wordt vastgelegd in ATP

  9. Dissimilatie • In de cel wordt glucose als het ware “ontmanteld”: Stapsgewijs worden elektronen (e- ) en H+ protonen onttrokken aan het molecuul. Vervolgens splitst het molecuul zich in delen. • Elektronen zijn altijd gekoppeld aan een waterstof atoom en komen dus niet los voor!

  10. Redox reacties (reductie/oxidatie) • Het verplaatsen van elektronen tijdens chemische reacties • Door de verandering van de positie van de elektronen: energie komt vrij uit voedselmoleculen • Oxidatie: een substraat verliest elektronen • Reductie: een substraat krijgt elektronen toegevoegd • Elektronen toevoegen aan een positief geladen ion reduceert de hoeveelheid positieve lading van dat ion

  11. Redox reacties (voorbeeld) • Na + Cl  Na+ + Cl- • Na  Na+ oxidatie proces • Cl  Cl- reductie proces • Na reduceert Cl (Cl ontvangt e-: wordt negatiever geladen) • Cl oxideert Na (Na geeft e- weg: wordt positiever geladen) • Algemeen: Xe- + Y  X + Ye- • Xe-  X oxidatieproces • Y  Ye-reductieproces • X reduceert Y • Y oxideert X

  12. Redox reacties • Vinden niet vanzelf plaats • Speciale enzymen zijn nodig voor het onttrekken van H+ aan glucose (of een andere organische stof) • Deze enzymen noemen we Dehydrogenasen

  13. Dehydrogenasen • NAD(Nicotinamide Adenine Dinucleotide): Elektron + Waterstof acceptor Opname waterstof: NADH,H+ • Taak: waterstof en elektronen transporteren naar andere plaatsen in de cel • FAD (Flavine Adenine Dinucleotide) Gereduceerd tot FADH2

  14. Hoe wordt er energie gehaald uit glucose? • De aërobe dissimilatie van glucose gebeurt in 4 reactie ketens: • Glycolyse • Koppelingsreactie • Citroenzuurcyclus • Oxidatieve fosforylering

  15. Glycolyse (zoek op in je binas!) • Glucose komt in het cytoplasma • Een enzym koppelt fosfaatgroep van ATP aan het glucose molecuul • Een ander enzym voegt nog een fosfaatgroep toe aan de andere kant van de suiker • Glucose kan nu in tweeën gesplitst worden: • Suiker wordt geoxideerd (staat elektronen af). Verplaatsing van H+ en e- naar NAD+: • NADH,H+wordt gevormd (omdat deze reactie in tweevoud plaatsvindt: 2 NADH,H+) • Energie vrij: fosfaatgroep gebonden (reactie tweevoud): • Vorming van nog 2 ATP moleculen • Product: 2 pyrodruivenzuur • Netto-opbrengst: 2 ATP, 2 NADH,H+, 2 pyrodruivenzuur

  16. Koppelingsreactie • Verplaatsing van Pyrodruivenzuur van het cytoplasma naar de Mitochondriën • Pyrodruivenzuur raakt C-groep kwijt (1): • Resterende C-groepen worden geoxideerd: azijnzuur (2) • Elektronen en H+ die zijn afgestaan: NAD+  NADH,H+ (Reactie vindt in tweevoud plaats) • Co-enzym A + azijnzuur  Acetyl CoA (3) • Acetyl CoA gaat de citroenzuurcyclus in voor verder oxidatie • Netto opbrengst: 2 NADH,H+ en Acetyl CoA

  17. Citroenzuurcyclus (Binas!) (per glucose molecuul 2 x doorlopen) • Acetyl CoA staat 2 C-atomen af aan oxaalazijnzuur: Citroenzuur gevormd • Molecuul geoxideerd en reduceert NAD (x2): 2 NAD+  2 NADH,H+ • CoA wordt vervangen door fosfaatgroep: • Overblijvende molecuul reduceert FAD: FAD  FADH2 • Substraat wordt geoxideerd: reductie NAD: NAD+  NADH,H+ • Product: Oxaalazijnzuur • Netto opbrengst: 6 NADH,H+, 2 FADH2 CO2, 2 ATP

  18. Oxidatieve fosforylering • Vindt plaats in de binnenmembraan van de mitochondriën • Door vouwing van membraan van mitochondrium: groter oppervlakte • Gebruikt energie die vrij komt bij de elektronen transportketen

  19. Elektronen transportketen (Binas!)

  20. Oxidatieve fosforylering • In de elektronentransportketen worden H+ protonen over het membraan gepompt • Membraan niet permeabel voor ionen, maar ATP-synthase wel! • http://www.science.smith.edu/departments/Biology/Bio231//etc.html

  21. Oxidatieve fosforylering

  22. ATP-Synthase

  23. Chemiosmose (Binas!) • H+ ionen diffunderen door het kanaal van ATP-Synthase • ATP-Synthase conformeert • Activatie vindt plaats van de katalyserende punten waar ADP en Pi combineren tot ATP

  24. Totale opbrengst per glucose molecuul • Glycolyse: 2 ATP • Citroenzuurcyclus: 2 ATP • Elektronentransportketen + Oxidatieve fosforylering: 34 ATP • Totaal: 38 ATP gevormd

  25. Anaërobe dissimilatie • Geen zuurstof beschikbaar • Alleen de Glycolyse verloopt • Vervolg op glycolyse: • Melkzuurgisting • Pyrodruivenzuur direct gereduceerd door NADH,H+  Melkzuur • NAD+ vrij voor glycolyse • Alcoholgisting: • CO2 verlaat pyrodruivenzuur: acetaldehyde • Acetaldehyde gereduceerd tot NADH,H+  Ethanol • NAD+ vrij voor glycolyse

  26. Assimilatie • Het maken van ingewikkelde stoffen uit eenvoudige stoffen

  27. Fotosynthese • Autotroof = zelfvoedend • Chloroplasten in alle groene delen van de plant  chlorofyl (kleurstof) • Gemiddelde mesofyll bladcel: 30-40 chloroplasten

  28. Chloroplast

  29. Licht • Elektromagnetische straling • Fotonen: deeltjes die energie bevatten • Moleculen kunnen deze deeltjes opnemen • Energie vrij: warmte • Brengt elektronentransport op gang

  30. NADP Elektron + Waterstof acceptor Opname waterstof: NADPH,H+ • Taak: waterstof en elektronen transporteren naar andere plaatsen in de cel

  31. Fotosystemen

  32. Non cyclische en cyclische fotofosforylering • Non cyclische flow: beide fotosystemen worden gebruikt. Vorming van ATP en NADPH,H+ • Cyclische flow: alleen fotosysteem 1 wordt gebruikt: • Geen zuurstof productie en NADPH,H+ productie! Wel ATP!

  33. Verbruik ATP / NADPH,H+ • Calvin cyclus verbruikt meer ATP dan NADPH,H+: • Chloroplast te weinig ATP voor Calvincyclus: NADPH,H+ hoopt zich op in de cal: Calvin cyclus remt af • Bij ophoping van NADH,H+: overgang van cyclisch naar non-cyclisch totdat er genoeg ATP is.

  34. Cyclische fotofosforylering

  35. Chemiosmose

  36. Calvin cyclus • Voor vormen van 1 G3P molecuul, nodig: • 3 CO2 moleculen • 9 ATP moleculen • 6 NADPH moleculen

  37. Voortgezette assimilatie glucose • Synthese van andere stoffen (i.s.m. N,P en S): • Nucleotiden • Aminozuren • Dissimilatie van glucose: ATP vrij • Vormen van weefsels • Opgeslagen als zetmeel in de bladeren. Reserve voorraden in: wortels, zaden, knollen en bollen

  38. Optimalisatie fotosynthese • Voldoende licht • Voldoende CO2 • Goede watervoorziening

More Related