Celademhaling

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

Celademhaling of dissimilatie is het proces waarbij in een cel, meer specifiek in een mitochondrion, ATP wordt gegenereerd. Dit proces behelst de oxidatie van koolstofverbindingen (de citroenzuurcyclus), gevolgd door oxidatieve fosforylering uit ADP. Bij beide stappen wordt zuurstof (O2) gebruikt en kooldioxide uitgescheiden.

Aan de gaswisseling tussen organismen en hun omgeving ligt de biologische oxidatie ('verbranding') van voedingsstoffen in alle lichaamscellen ten grondslag. Die oxidatie noemt men celademhaling of aerobe dissimilatie. Planten kunnen, in tegenstelling tot dieren, in hun cellen zowel dissimileren (verbranden) als assimileren (brandstof aanleggen).

Meestal dient glucose als brandstof, maar ook andere stoffen kunnen als brandstof dienen voor de cel. Soms worden moleculen zoals zetmeel eerst omgezet naar glucose. Dit is niet noodzakelijk: vetten of eiwitten moeten eerst worden afgebroken tot kleinere eenheden, en deze kunnen dan rechtstreeks verbrand worden, zonder eerst naar glucose te zijn omgezet.

Fasen[bewerken]

De biologische oxidatie van glucose gebeurt in 3 fasen. Elke fase doorloopt verschillende trappen, die elk gekatalyseerd worden door enzymen.

De 3 fasen zijn:

  1. glycolyse; de fase waar geen zuurstof voor is vereist, verloopt in het cytoplasma van de cel. Daarbij wordt een molecuul glucose dat 6 C-atomen bevat stapsgewijs gesplitst in 2 moleculen met 3 C-atomen (pyrodruivenzuur). Per glucosemolecuul levert dit netto 2 ATP op. Deze nieuw gevormde moleculen met 3 C-atomen worden opgenomen in organellen, de mitochondriën, waarin de volgende 2 fasen plaatsvinden: de eigenlijke celademhaling. De gevormde energie (ATP) gebruikt de cel voor groei, herstel en transport.
  2. citroenzuurcyclus of krebscyclus; het tijdens de glycolyse gevormd pyrodruivenzuur wordt tijdens de citroenzuurcyclus stapsgewijs verder afgebroken tot 3 moleculen CO2. Daarbij worden 4 moleculen H2O (water) in de cyclus betrokken en 2 moleculen gevormd.
  3. oxidatieve fosforylering; tijdens de stapsgewijze afbraak van glucose tot CO2 in de glycolyse en de krebscyclus werden 24 H-atomen vrijgemaakt. Via tussenkomst van een reeks elektronen-carriers worden die 24 H-atomen aan 6 O2-moleculen gebonden, waardoor 12 moleculen water (H2O) ontstaan. Bij elke overdracht van een waterstofpaar komt voldoende energie vrij voor de vorming van drie ATP-moleculen.

Algemeen overzicht[bewerken]

reacties reagerende stoffen reactieproducten
glucose H2O O2 H2O h-paren ATP CO2
glycolyse 1 2 2
vorming geactiveerd azijnzuur 2 2
zurencyclus (8-2) 8 2 4
terminale oxidaties 6 12 34
totaal 1 6 6 12 12 38 6

De biologische oxidatie van glucose kan als volgt worden voorgesteld:

C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 ⇒ 6 CO2 + 12 H2O + 38 ATP + warmte
(glucose)

De reacties van de glycolyse vinden plaats in het cytoplasma rond de mitochondriën. De citroenzuurcyclus gebeurt in de matrix en de enzymen die betrokken zijn bij de overdracht van waterstof op zuurstof (terminale oxidatie) zijn gelokaliseerd op het binnenmembraan, namelijk de cristae.

Zie ook[bewerken]

Externe links[bewerken]