We bespreken hier de voorgezette dissimilatie, dus het afbreken van stoffen, vooral voedingsstoffen, door het menselijk lichaam.
Aerobe dissimilatie
Als eerste de aerobe dissimilatie van glucose: dat is het afbreken van glucose tot ATP/energie, CO2 en water met behulp van O2 (zuurstof). Dit proces vindt plaats bij consumenten, reducenten en ook producenten, en bestaat uit drie stappen:
1. Glycolyse
Dat betekent: het afbreken van glucose. Dat gebeurt met behulp van enzymen. Deze enzymen breken glucose af tot twee pyrodruivenzuur moleculen. Dat levert dan netto 2 ATP en 2 NADH’s op. Glycolyse gebeurt in het cytoplasma van een cel.
2. Citroenzuurcyclus
Op een plaatje heel erg ingewikkeld, maar we gaan het simpel uitleggen. Op celniveau zorgt de citroenzuurcyclus voor energiehuishouding bij organismen. In de citroenzuurcyclus worden de pyrodruivenzuur moleculen uit de glycolyse afgebroken tot koolstofdioxide / CO2 moleculen.
Een paar stappen om de citroenzuurcyclus uit te leggen:
- Elk molecuul pyrodruivenzuur dat binnenkomt verliest 1 molecuul koolstofdioxide en wordt daarmee “acetyl”.
- Met behulp van een co-enzym wordt deze acetylgroep gekoppeld aan citroenzuur
- Dit acetyl-citroenzuur molecuul doorloopt de citroenzuurcyclus in het mitochondrium.
- Dit levert per acetylmolecuul 3 NADH en 1 FADH2 op. De cyclus wordt 2x doorlopen per molecuul.
- Let dus op! Je begint met 1 glucose molecuul, dat wordt 2 pyrodruivenzuur, 2 pyrodruivenzuurmoleculen veranderen in 2 acetylmoleculen, en ieder acetylmolecuul gaat 2x door de citroenzuurcyclus.
- Omdat een deel van de citroenzuurcyclus ook energie kost, is de bruto opbrengst anders dan de netto opbrengst. Je moet onthouden dat de totale netto opbrengst van pyrodruivenzuur dat in de citroenzuurcyclus gaat, 8NADH en 2 FADH2 is.
3. Oxidatieve fosforylering
In dit proces geven de “energiemoleculen” NADH en FADH2 hun elektronen af aan ‘elektronen-acceptoren’ in het mitochondrium. Bij het doorgeven van die elektronen komt wat energie vrij. Met die energie worden protonen van binnen het mitochondrium, naar tussen het binnenste en buitenste membraan verplaatst. Met dit gemaakte concentratieverschil, of gradiënt, wordt energie opgewekt die gebruikt wordt voor het maken van ATP.
ATP is heel handig, het is energie die we in de rest van ons lichaam weer kunnen gebruiken. Deze “ATP-synthese” gaat als volgt: ADP + Pi (proton!) + E (elektron) = ATP. Ook de osmotische druk van waterstofionen levert energie hiervoor
Anaerobe dissimilatie
Dan nog kort de anaerobe dissimilatie van voedingsstoffen, dus afbraak zonder zuurstof. Dissimilatie van koolhydraten zonder zuurstof heet gisting. Twee typen gisting zijn alcoholgisting en melkzuurgisting, waarbij energierijke eindproducten ‘alcohol’ en ‘melkzuur’ zijn.
Normaal gesproken draait je lichaam op aerobe dissimilatie met zuurstof, maar wanneer je in korte tijd heel veel energie moet vrijmaken (zo’n korte tijd dat er niet op tijd genoeg zuurstof bij kan komen), zoals bij het trekken van een sprint, wordt het anaeroob gedaan. Daarbij komt door melkzuurgisting melkzuur vrij, en krijg je verzuurde/vermoeide spieren. Na de inspanning wordt het melkzuur naar de lever gebracht, en zet je lever het weer om in glucose.
Bij aerobe dissimilatie levert 1 glucosemolecuul 38ATP op, maar wordt er ook 2ATP gebruikt: Het levert dus netto 36ATP op. Bij anaerobe dissimilatie ontstaat er veel minder ATP per molecuul glucose, omdat de eindproducten (melkzuur of alcohol) geen oxidatieve fosforylering ondergaan.
