Thema 4: rol van enzymen bij stofwisselingsprocessen
1. Verschil tussen stofuitwisseling en stofwisseling
• Organismen moeten voortdurend sto en uitwisselen met hun omgeving om in leven te blijven. Hun cellen nemen sto en op
en geven sto en af. (=stofuitwisseling)
• Transport v sto en in en uit cel gebeurt via (selectief doorlaatbaar) celmembraan —> aanwezigheid v fosfolipidendubbellaag
& transportproteïnen.
• Geheel v. chemische reacties waarbij sto en w omgezet in andere sto en i.e. organisme of cel, (= stofwisseling of
metabolisme)
Vb. Bij fotosynthese worden i.e. chloroplast CO2 en H2O omgezet in glucose en O2. Veel glucosemoleculen w vervolgens
aaneengeschakeld tot 1 zetmeelmolecule.
2. Soorten stofwisselingsreacties
• Chemische reacties i.e. organisme, (= biochemische reacties) : 1. Anabole reacties 2. Katabole reacties
• ANABOOL: stofomzetting waarbij grote biomoleculen w gevormd dr kleinere aan elkaar te binden. (E. nodig vr binding)
Vb. Productie v glucose uit H2O en CO2 tijdens fotosynthese.
Vb. Lichaamscellen maken proteïnen aan door aminozuren aaneen te schakelen.
• Gevormde moleculen w ingebouwd of tijdelijk opgeslagen i.d. lichaamscellen. = anabolisme, assimilatie,
opbouwstofwisseling
• ? Functies (goh) : 1. Groei vh lichaam 2. onderhoud vh lichaam 3. herstel vh lichaam
• Biochemische opbouwreacties = endo-energetische reacties, want hebben E nodig om die binding te vormen.
Vb. E. nodig in binding v 2 glucosemoleculen om een maltosemolecule te kunnen vormen.
• KATABOOL: stofomzetting waarbij grote biomoleculen w afgebroken tot kleinere. (Bij afbraak komt E. vrij)
Vb. Tijdens de vertering w moleculen, die te groot z vr absorptie door het bloed, kleiner gemaakt.
• Er is sprake van afbraak dus = katabolisme, dissimilatie, afbraakstofwisseling.
• Biochemische afbraakreacties = exo-energetische reacties, want er komt E. vrij bij de afbraak.
Vb. BindingsE. tss galactose en glucose komt vrij bij afbraak v lactose
• Die vrijkomende E. w dan opnieuw gebruikt voor E.vergende activiteiten.
Vb. Je lichaams *t behouden of beweging
• In elk levend organisme vinden voortdurend assimilatie - en dissimilatieprocessen plaats.
Vb. Afbraak v voedsel levert E. vr de opbouw v biomoleculen, zoals bv. proteïnen (!! Denk aan vh vh eekhoorntje !!)
3. Enzymen
Chemische reacties =
3.1 Enzymen katalyseren chemische reacties
chemische bindingen w
• Katalase = enzymen dat chemische reacties mogelijk maakt en versnelt of katalyseert die. afgebroken of gevormd
• Bij chemische reacties moeten moleculen elkaar op de juiste manier benaderen:
1. Moleculen moeten tgn elkaar botsen 2. Met gng snelheid 3. Moet perfect passen (sleutel in slot principe)
• Hoe hoger de *t, hoe heviger de botsingen tss moleculen z.
• Bij relatief lage *t (bv. lichaams *t) gebeuren chemische reacties zo traag dat organismen niet kunnen leven mr dankzij
enzymen w dat versneld (=katalyseren)
• Enzymen w door levende cellen gemaakt dus z biokatalysatoren.
• Chinezen produceren in hun levercellen een andere variant v alcoholdehydrogenase dan ons, waarbij de afbraak v alcohol
minder doeltre end is. Daardoor hebben ze meer last van alcohol.
Kaders p. 108/109 bekijken
ff ffff ff ff ff ff
, 3.2 Structuur en werking van enzymen
• Enzymen = proteïne, opgebouwd uit 1 of meer polypeptideketens. Die ketens v aminozuren w oorspronkelijk
aangemaakt als rechte ketens, maar vervolgens i.e. speci eke tertiaire structuur gevouwen.
- Stabiliserende factoren (bv. waterstofbruggen) zorgen voor behoud van die structuur, anders verliest t z’n
functie .
• Enzymen = eiwitten die chemische reacties versnellen of katalyseren EN blijft onveranderd.
• Substraat = stof die w omgezet door enzym om reactie te veroorzaken.
• Actief centrum (AC) = holte in enzymen waarin het substraat precies past.
• Enzym-substraatcomplex = substraat gebonden aan enzym.
• Enzym + substraatmoleculen —> enzym-substraatcomplex —> enzym + reactieproducten
• Enzymen katalyseren zowel afbraak (katabool) als opbouw (anabool) reacties.
• Activeringsenergie = extra E. toevoegen om een reactie mogelijk te maken.
—> is vaak warmte zodat reacties bij hoge *t sneller verlopen
—> enzymen verlagen het, anders zou hoge *t (levende) cellen vernietigen.
• Enzymen hebben beperkte levensduur: na tijdje niet meer functioneel & w afgebroken
—> maken nieuwe enzymmoleculen aan als er behoefte is
3.3 Naamgeving voor enzymen
3.4 Eigenschappen van enzymen
1. Substraatspeci ek = voor elk substraatmolecule is er een ander enzym.
• AC speci ek gebouwd: geschikt voor vasthechting v 1 bepaalde soort substraat.
2. Reactiespeci ek = voor elk verschillend reactie v eenzelfde substraatmolecule is er een ander enzym.
• Ander enzymen nodig bij dezelfde substraatmoleculen met ander reactieverloop.
• Vasthechting vh enzym aan het substraat = dynamisch —> moet perfect passen.
• Substraat moet perfect passen ih AC vh enzym (‘sleutel in slot’) —> substraat zit vast ah enzym —> vorm enzym
past zich aan —> AC vh enzym w in juiste positie gebracht. ==> PAS DAN kan reactie plaatsvinden
!! DUS geen reactie bij niet speci ek substraat !!
3.5 Factoren die de snelheid van een enzymatische reactie beïnvloeden
3.5.1 Concentratie van het substraat
• Hogere concentratie zorgt vr meer substraatmoleculen die in botsing kunnen komen met enzymmoleculen
—> verhoogt kans op vorming v enzym-substraatcomplexen & dus van (chemische) reacties.
• Als concentratie alsmaar meer verhoogt, na tijdje: verzadiging
—> verdere concentratie vh enzym heeft dan geen nut want alle AC z al bezet dus reactiesnelheid verhoogt niet.
3.5.2 Concentratie van het enzym
• Hogere concentratie zorgt vr meer substraatmoleculen die in botsing kunnen komen met enzymmoleculen
—> verhoogt kans op enzym-substraatcomplexen & dus van (chemische) reacties.
• Als er voldoende substraatmoleculen aanwezig z zal de reactiesnelheid toenemen als de enzymconcentratie
stijgt.
fi fi fi fi fi
1. Verschil tussen stofuitwisseling en stofwisseling
• Organismen moeten voortdurend sto en uitwisselen met hun omgeving om in leven te blijven. Hun cellen nemen sto en op
en geven sto en af. (=stofuitwisseling)
• Transport v sto en in en uit cel gebeurt via (selectief doorlaatbaar) celmembraan —> aanwezigheid v fosfolipidendubbellaag
& transportproteïnen.
• Geheel v. chemische reacties waarbij sto en w omgezet in andere sto en i.e. organisme of cel, (= stofwisseling of
metabolisme)
Vb. Bij fotosynthese worden i.e. chloroplast CO2 en H2O omgezet in glucose en O2. Veel glucosemoleculen w vervolgens
aaneengeschakeld tot 1 zetmeelmolecule.
2. Soorten stofwisselingsreacties
• Chemische reacties i.e. organisme, (= biochemische reacties) : 1. Anabole reacties 2. Katabole reacties
• ANABOOL: stofomzetting waarbij grote biomoleculen w gevormd dr kleinere aan elkaar te binden. (E. nodig vr binding)
Vb. Productie v glucose uit H2O en CO2 tijdens fotosynthese.
Vb. Lichaamscellen maken proteïnen aan door aminozuren aaneen te schakelen.
• Gevormde moleculen w ingebouwd of tijdelijk opgeslagen i.d. lichaamscellen. = anabolisme, assimilatie,
opbouwstofwisseling
• ? Functies (goh) : 1. Groei vh lichaam 2. onderhoud vh lichaam 3. herstel vh lichaam
• Biochemische opbouwreacties = endo-energetische reacties, want hebben E nodig om die binding te vormen.
Vb. E. nodig in binding v 2 glucosemoleculen om een maltosemolecule te kunnen vormen.
• KATABOOL: stofomzetting waarbij grote biomoleculen w afgebroken tot kleinere. (Bij afbraak komt E. vrij)
Vb. Tijdens de vertering w moleculen, die te groot z vr absorptie door het bloed, kleiner gemaakt.
• Er is sprake van afbraak dus = katabolisme, dissimilatie, afbraakstofwisseling.
• Biochemische afbraakreacties = exo-energetische reacties, want er komt E. vrij bij de afbraak.
Vb. BindingsE. tss galactose en glucose komt vrij bij afbraak v lactose
• Die vrijkomende E. w dan opnieuw gebruikt voor E.vergende activiteiten.
Vb. Je lichaams *t behouden of beweging
• In elk levend organisme vinden voortdurend assimilatie - en dissimilatieprocessen plaats.
Vb. Afbraak v voedsel levert E. vr de opbouw v biomoleculen, zoals bv. proteïnen (!! Denk aan vh vh eekhoorntje !!)
3. Enzymen
Chemische reacties =
3.1 Enzymen katalyseren chemische reacties
chemische bindingen w
• Katalase = enzymen dat chemische reacties mogelijk maakt en versnelt of katalyseert die. afgebroken of gevormd
• Bij chemische reacties moeten moleculen elkaar op de juiste manier benaderen:
1. Moleculen moeten tgn elkaar botsen 2. Met gng snelheid 3. Moet perfect passen (sleutel in slot principe)
• Hoe hoger de *t, hoe heviger de botsingen tss moleculen z.
• Bij relatief lage *t (bv. lichaams *t) gebeuren chemische reacties zo traag dat organismen niet kunnen leven mr dankzij
enzymen w dat versneld (=katalyseren)
• Enzymen w door levende cellen gemaakt dus z biokatalysatoren.
• Chinezen produceren in hun levercellen een andere variant v alcoholdehydrogenase dan ons, waarbij de afbraak v alcohol
minder doeltre end is. Daardoor hebben ze meer last van alcohol.
Kaders p. 108/109 bekijken
ff ffff ff ff ff ff
, 3.2 Structuur en werking van enzymen
• Enzymen = proteïne, opgebouwd uit 1 of meer polypeptideketens. Die ketens v aminozuren w oorspronkelijk
aangemaakt als rechte ketens, maar vervolgens i.e. speci eke tertiaire structuur gevouwen.
- Stabiliserende factoren (bv. waterstofbruggen) zorgen voor behoud van die structuur, anders verliest t z’n
functie .
• Enzymen = eiwitten die chemische reacties versnellen of katalyseren EN blijft onveranderd.
• Substraat = stof die w omgezet door enzym om reactie te veroorzaken.
• Actief centrum (AC) = holte in enzymen waarin het substraat precies past.
• Enzym-substraatcomplex = substraat gebonden aan enzym.
• Enzym + substraatmoleculen —> enzym-substraatcomplex —> enzym + reactieproducten
• Enzymen katalyseren zowel afbraak (katabool) als opbouw (anabool) reacties.
• Activeringsenergie = extra E. toevoegen om een reactie mogelijk te maken.
—> is vaak warmte zodat reacties bij hoge *t sneller verlopen
—> enzymen verlagen het, anders zou hoge *t (levende) cellen vernietigen.
• Enzymen hebben beperkte levensduur: na tijdje niet meer functioneel & w afgebroken
—> maken nieuwe enzymmoleculen aan als er behoefte is
3.3 Naamgeving voor enzymen
3.4 Eigenschappen van enzymen
1. Substraatspeci ek = voor elk substraatmolecule is er een ander enzym.
• AC speci ek gebouwd: geschikt voor vasthechting v 1 bepaalde soort substraat.
2. Reactiespeci ek = voor elk verschillend reactie v eenzelfde substraatmolecule is er een ander enzym.
• Ander enzymen nodig bij dezelfde substraatmoleculen met ander reactieverloop.
• Vasthechting vh enzym aan het substraat = dynamisch —> moet perfect passen.
• Substraat moet perfect passen ih AC vh enzym (‘sleutel in slot’) —> substraat zit vast ah enzym —> vorm enzym
past zich aan —> AC vh enzym w in juiste positie gebracht. ==> PAS DAN kan reactie plaatsvinden
!! DUS geen reactie bij niet speci ek substraat !!
3.5 Factoren die de snelheid van een enzymatische reactie beïnvloeden
3.5.1 Concentratie van het substraat
• Hogere concentratie zorgt vr meer substraatmoleculen die in botsing kunnen komen met enzymmoleculen
—> verhoogt kans op vorming v enzym-substraatcomplexen & dus van (chemische) reacties.
• Als concentratie alsmaar meer verhoogt, na tijdje: verzadiging
—> verdere concentratie vh enzym heeft dan geen nut want alle AC z al bezet dus reactiesnelheid verhoogt niet.
3.5.2 Concentratie van het enzym
• Hogere concentratie zorgt vr meer substraatmoleculen die in botsing kunnen komen met enzymmoleculen
—> verhoogt kans op enzym-substraatcomplexen & dus van (chemische) reacties.
• Als er voldoende substraatmoleculen aanwezig z zal de reactiesnelheid toenemen als de enzymconcentratie
stijgt.
fi fi fi fi fi
