Celstofwisseling I Vragen bij deoefen- en zelftoets-module behorende bij hoofdstuk 9 van ‘Biology’, Campbell, 8e druk Versie 2010-2011
Inleiding 1-12
Deze module gaat over de omzetting van voedsel in energie en afvalproducten. In vragen 1-12 moet je de stappen die daartussen zitten noemen. Vul onderstaand schema aan.
1
Glycolyse 13. Dit is een schema van de glycolyse. Er ontbreekt echter een aantal stoffen. Vul de juiste stoffen in.
14. Geef de reacties aan waarbij in de glycolyse het substraat wordt opgeladen.
15. Geef de reacties aan waarbij in de glycolyse het substraat wordt ontladen.
16. Geef de dubbel gefosforyleerde stof aan die wordt gesplitst.
17. Wat is de ATP-balans voor de omzetting van 1 molecuul glucose in het eindproduct van de glycolyse? .
Kinases en dehydrogenases 18. Een kinase is een enzym dat de fosforylering van zijn substraat katalyseert ten koste van ATP. In onderstaande reactie vindt een fosforylering plaats van substraat X. Zet de juiste stoffen op de goede plaats neer in de vergelijking.
19. Hoe zou je het enzym benoemen dat de reactie katalyseert van glucose naar glucose-6fosfaat?
20. Hieronder staat de reactievergelijking voor een redoxreactie.
NADH + H+ + ½ O2 NAD+ + H2O A. Geef in deze reactievergelijking de reductor/oxidator aan.
B. Welke verbinding wordt geoxideerd / gereduceerd?
2
21. Het enzym dat in de glycolyse de stap van glyceraldehyde-3-fosfaat naar 1,3-bisfosfoglyceraat katalyseert is een dehydrogenase.
Wat is de volledige naam van dit enzym?
22. Het enzym dat de stap van pyruvaat naar lactaat katalyseert is een dehydrogenase.
Wat is de volledige naam van dit dehydrogenase?
23. In onderstaande reactie wordt de gereduceerde vorm van stof X omgezet in de geoxideerde vorm met behulp van een dehydrogenase. Zet de juiste stoffen op de goede plaats neer in de vergelijking.
Anaërobe stofwisseling. 24. Geef in het schema van vraag 1-12 het proces aan waar ATP wordt gesynthetiseerd als resultaat van de aërobe oxidatie van NADH.
25. Waarom kan de oxidatieve fosforylering alleen onder aërobe omstandigheden plaatsvinden?
3
26. Om de glycolyse te kunnen laten verlopen is voldoende NAD+ nodig. Om onder anaërobe omstandigheden het doorgaan van de glycolyse mogelijk te maken wordt in de glycolyse gevormd NADH weer omgezet in (gereoxideerd tot) NAD+. Het gereduceerde product dat hierbij gevormd wordt is in dierlijke weefsels anders dan in gist. Geef in onderstaande reactievergelijking aan hoe deze reoxidatie van NADH plaatsvindt voor
………………….
27. Onder anaërobe omstandigheden wordt er veel minder ATP geproduceerd dan onder aërobe omstandigheden. Dit komt omdat bepaalde katabolische processen dan niet verlopen. Geef in het schema van vraag 1-12 de katabolische processen aan die onder anaërobe omstandigheden niet meer plaatsvinden.
Vorming van acetyl-CoA. 28. Onder aërobe omstandigheden vindt omzetting van pyruvaat in acetyl-CoA plaats. Dit is een complexe reactie waarbij de betrokken enzymen in een soort multi-enzymcomplex met elkaar samenwerken: het pyruvaat-dehydrogenase-complex. Hieronder zie je een vereenvoudigde reactievergelijking voor deze omzetting. Vul de ontbrekende stoffen in.
29. Uit welke drie soorten verbindingen kan acetyl-CoA ontstaan?
4
Citroenzuurcyclus 30. De citroenzuurcyclus is een cyclus van opeenvolgende reacties. Deze reacties worden op het niveau van het aantal C-atomen ingedeeld in 3 fasen: 1. Een C2- en een C4-molecuul reageren met elkaar tot een C6-molecuul C2 + C4 C6 2. Dit C6-molecuul wordt in een aantal stappen afgebroken tot een C5-molecuul C6 C5 3. Dit C5-molecuul wordt in een aantal stappen afgebroken tot een C4-molecuul C5 C4 Hieronder staat een schematische weergave van de eerste reactie. Geef de namen van de C2- en C4-verbinding.
31. Geef de stappen aan waarbij CO2 vrijkomt.
32. Welke van alle vrijkomende energierijke verbindingen bezitten 'reducing power'?
33. Regulatie van de citroenzuurcyclus vindt vooral plaats op het niveau van het enzym isocitraatdehydrogenase (IDH). Welke reactie wordt door dit enzym gekatalyseerd?
34. IDH (isocitraat-dehydrogenase) is een allosterisch enzym van de citroenzuurcyclus. Hierdoor wordt de citroenzuurcyclus gereguleerd. Onderstaande stoffen zijn effectoren van IDH. Beredeneer of deze IDH activeren of inhiberen.
NADH ATP ADP
5
