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.
Het hormoon glucagon stopt de glycolyse bij een te laag glucosegehalte in het bloed en start de gluconeogenese. De specifieke stappen in de gluconeogenese zijn: de regulerende stap van de (indirecte) omzetting van pyrodruivenzuur in enolpyrodruivenzuurfosfaat; vindt gedeeltelijk plaats in de mitochondriën.
De glycolyse kost 2 ATP, maar levert 4 ATP op. Netto komt dit dus uit op een totaal van 2 ATP. Daarnaast levert het ook nog eens 2 NADH op, die in de oxidatieve fosforylering ook nog eens 6 ATP opleveren.
Glycolyse is een proces waarbij glucose, met behulp van enzymen, in de cellen van een organisme in tien stappen wordt afgebroken tot pyrodruivenzuur. Drie van de tien stappen zijn onomkeerbaar. Eén glucosemolecuul levert twee moleculen pyrodruivenzuur. De glycolyse vindt plaats in het cytoplasma van de cel.
ADP (adenosine-di-fosfaat) is een afbraakproduct van de energievoorziening bij een inspanning van de spiercellen. Spiercellen zijn in staat om chemische energie om te zetten in een beweging (spiersamentrekking). De enige chemische verbinding die hiervoor zorgt is ATP (adenosine-tri-fosfaat), een energierijk fosfaat.
Met de dissimilatie van één molecuul glucose kan de cel 36 energie-accuutjes ATP vullen. Op het moment dat de cel energie nodig heeft, dan gebruikt de cel één of meerdere moleculen ATP. In de cel wordt ATP dan afgebroken tot ADP. Bij deze afbraak komt energie ter beschikking aan de cel.
ATP kan dus worden gezien als een energiedrager: het zorgt ervoor dat de energie die vrijkomt bij de afbraak van koolhydraten, vetten en eiwitten kan worden gebruikt voor energie vragende processen (5). ATP wordt geproduceerd in de cellen van het menselijk lichaam.
Glycerol (3 koolstofatomen) kan worden afgebroken tot pyruvaat. Dat gebeurt in het celplasma. Het kost één ATP molecule en levert twee NADH en twee ATP moleculen op, netto dus ongeveer 7 ATP equivalenten. Na volledige oxidatie in de citroenzuurcyclus levert een glycerol molecule 7 + 15 = 22 ATP quivalenten op.
1 Bij de glycolyse ontstaan netto twee ATP-moleculen, omdat per glucosemolecuul twee ATP-moleculen nodig zijn om de glycolyse in gang te zetten en er per glucosemolecuul vier ATP-moleculen worden gevormd.
De glycolyse vindt plaats in het cytoplasma van de (gist)cel. De glycolyse converteert glucose (6C) in 10 stappen naar pyrodruivenzuur (2 x 3C).
Oxidatieve fosforylatie is een mitochondriaal proces. Het staat in voor ongeveer 90% van alle ATP-productie in ons lichaam. Oxidatieve fosforylatie benut de stroomopwaarts gegenereerde NADH en FADH2 om ATP te maken. Dat gebeurt via een reeks redoxreacties in eiwitcomplexen I tot en met IV.
ATP is een organische verbinding bestaande uit de nucleobase adenine, de monosacharide ribose en drie fosfaatgroepen. In de bindingen tussen de fosfaatgroepen zit veel energie opgeslagen, en deze energie zal vrijkomen wanneer een fosfaatgroep wordt afgesplitst.
Totaal levert de verbranding van 1 molecuul glucose dus 36 ATP-moleculen op.
ATP is de drager van chemische energie en wordt gevormd door de binding van ADP aan anorganisch fosfaat (Pi). De energie die nodig is voor deze koppeling komt uit verbranding van organische verbindingen of uit fotosynthese. Structuur van ATP-synthase (röntgendiffractie).
Normaal gesproken maakt de lever regelmatig glucose aan (gluconeogenese), waardoor de bloedsuikerspiegel op peil blijft als je langere tijd niet eet. Maar wanneer je alcohol drinkt, is de lever 'te druk' met het afbreken van die alcohol en maakt dus minder glucose, waardoor een hypoglykemie kan ontstaan [2].
Spiercellen zijn in staat om chemische energie om te zetten in een beweging (spiersamentrekking). De enige chemische verbinding die hiervoor zorgt is ATP (adenosine-tri-fosfaat), een energierijk fosfaat. Na een spiersamentrekking valt dit fosfaat vervolgens uiteen in ADP (adenosine-di-fosfaat) = P (fosfor).
Bij glycolyse wordt glucose in tien stappen omgezet in 2 moleculen pyrodruivenzuur. Deze reactie gebeurt zonder zuurstof, en kost in eerste instantie energie, twee ATP-moleculen. In de tweede fase van de glycolyse worden vier ATP-moleculen gevormd, wat het netto resultaat tot 2 ATP-moleculen maakt.
Bij melkzuurgisting ontstaan per glucosemolecuul slechts twee ATP-moleculen, de dragers van chemische energie in de cel.
Verbranding van glucose zonder zuurstof. Deze manier van dissimilatie levert de gistcel veel minder energie op in de vorm van ATP. De eindproducten bij anaerobe dissimilatie zijn koolstofdioxide en een organisch restproduct wat nog energie bevat, nl ethanol.
Goed getrainde atleten hebben ongeveer 3-5 minuten rust nodig, waarna de gehele ATP voorraad weer is aangevuld. Zo kunnen ze bijvoorbeeld tijdens een training de tweede 100 meter bijna net zo snel uitvoeren als de eerste sprint.
Het lichaam kan op verschillende manieren energie leveren. Het fosfatensysteem/ATP-CP systeem, het anaerobe systeem/melkzuur systeem en het aerobe systeem/zuurstofsysteem. Belangrijk om te weten, is dat alle drie de systemen altijd samen actief zijn. De duur en de inspanning bepalen welk systeem het meest actief is.
3. De lever haalt een groot deel van de glucose uit het bloed en zet deze om in glycogeen, en hiervoor is insuline nodig. Als je lang niets eet, kan je lichaam glycogeen weer omzetten in glucose (suiker), zodat je bloedsuiker niet verder daalt.
ATP ontstaat in de mitochondriën na verbranding van glucose. ATP moleculen zijn de energieaccu's van de cel. Als de cel energie nodig heeft wordt ATP omgezet in ADP.
Het aanvullen van ATP geschiedt door de afbraak van andere energieleverende producten die verderop worden beschreven. Bij het verbruik van ATP wordt er één fosfaatmolecuul afgesnoept, waardoor er 'energiearm' ADP (AdenosineDiPhosphaat) overblijft, een molecuul met twee fosfaatmoleculen.