Biologie

8. Voortgezette assimilatie en fotosynthese

Gegeven door:
Magali de Rooy
Beschrijving Begrippen Examenvragen

In de vorige video – assimilatie en dissimilatie – heb je kennis kunnen maken met het begrip dissimilatie. We focussen ons in deze uitlegvideo op het afbreken van stoffen in en door het lichaam, wat ook omschreven kan worden als voortgezette dissimilatie. Het doel hiervan is om energie vrij te maken voor processen in het organisme. In deze samenvatting leer je wat voortgezette dissimilatie is en wat het verschil is tussen aerobe dissimilatie en anaerobe dissimilatie.

Dissimilatie

De afbraak van organische moleculen tot kleinere organische moleculen. Het doel is om energie vrij te maken voor processen in het organisme.

Energie

Kracht die kan worden gebruikt voor warmte, licht enzovoort.

Moleculen

Kleinste deeltje van een (ontleedbare stof). Een groep aan elkaar gebonden atomen met een voor de stof constante samenstelling.

Cytoplasmastroming

De stroming van water en voedingsstoffen langs de concentratiegradiënt.

Producent

Organisme dat organische stoffen uitsluitend uit anorganische stoffen produceert met behulp van energie uit de levenloze natuur (planten of autotrofe bacteriën).

Reducenten

Breken organische stoffen af tot anorganische stoffen (bacteriën en schimmels).

Consument

Een organisme dat andere organismen als voedselbron gebruikt (= een heterotroof organisme).

Enzym

Een biologische katalysator

Elektronen

Zeer kleine negatief geladen deeltjes om een atoom.

Protonen

Positieve deeltjes uit de kern van een atoom

Glucose

Belangrijk monosachararide met 6 C-atomen dat wordt gevormd bij de fotosynthese en afgebroken bij de dissimilatie.

ATP

Een stof die energie kan opslaan, die energie kan er uit gehaald worden wanneer dat nodig is.

Het rijzen van het deeg zorgt ervoor dat het brood een luchtige structuur krijgt. 


Door welk proces tijdens het rijzen neemt het deeg in omvang toe? En welke producten worden hierbij gevormd? 


A - Aerobe dissimilatie, waarbij alcohol en koolstofdioxide worden gevormd 

B - Aerobe dissimilatie, waarbij water en koolstofdioxide worden gevormd 

C - Anaerobe dissimilatie, waarbij alcohol en koolstofdioxide worden gevormd 

D - Anaerobe dissimilatie, waarbij water en koolstofdioxide worden gevormd

A1: Stofwisseling van de cel

A2: Stofwisseling van het organisme

A3: Zelfregulatie van het organisme

A4: Afweer van het organisme

A5: Waarneming door het organisme

A6: Regulatie van ecosystemen

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.