Biologie vwo 5 Thema 3: Stofwisseling in de cel.
3.1. Chemie in de cellen.
In alle cellen van je lichaam worden stoffen gevormd en afgebroken. Het geheel van al deze
chemische omzettingen in een organisme is de stofwisseling (metabolisme) een groot deel hiervan
vindt plaats in de cellen.
Cellen bestaan uit organische (stoffen afkomstig van organismen of producten van organismen.) en
anorganische stoffen (stoffen die geen C of H bevatten.)
Een organische molecuul bevat altijd het element koolstof (C) en het element waterstof (H) en
meestal ook zuurstof (O). Een binding tussen deze elementen kost energie, als de binding wordt
verbroken komt energie vrij. De energie in deze binding is chemische energie.
C₆H₁₂O₆ is de formule voor de molecuul glucose. Glucose is heel belangrijk als brand- en bouwstof bij
stofwisseling.
Stofwisselingsprocessen zijn te verdelen in assimilatie- en
dissimilatieprocessen.
Assimilatie is de opbouw van organische moleculen uit
kleinere moleculen.
Dissimilatie is de afbraak van grote organische moleculen
tot kleinere moleculen.
Voor assimilatie is energie nodig, bij dissimilatie komt energie vrij.
Autotrofe organismen (zoals planten en cyanobacteriën) kunnen zelf glucose vormen uit
koolstofdioxide en water (koolstofassimilatie).
Uit glucose worden vervolgens andere stoffen gevormd. (voortgezette assimilatie) Hierbij
ontstaan complexere moleculen met energierijkere bindingen.
Voor al deze bezigheden is energie nodig. Moleculen
die ATP (adenosinetrifostaat) bevatten transporteren
chemische energie naar de nodige plekken in de cel.
ATP bestaat uit adenine en ribose en drie
fosfaatgroepen. De bindingen tussen de
fosfaatgroepen bevat veel energie. Als de derde
fosfaatgroep wordt gesplitst ontstaat ADP
(adenosinedifosfaat) en komt er energie beschikbaar.
Het binden van een fosfaatgroep aan ADP waardoor
ATP ontstaat wordt fosforylering genoemd.
Andere energie dragende moleculen zijn NAD+ en NADP+
ATP wordt gevormd bij fotosynthese in chloroplasten (bladgroenkorrels) en bij verbranding in
mitochondriën, hierbij wordt energie uit glucose (die nu nog onbruikbaar is) omgezet in chemische
energie van ATP.
, 3.2. Enzymen.
In cellen worden stoffen en energie omgezet, opgebouwd en afgebroken. Enzymen zijn eiwitten die
chemische omzettingsprocessen mogelijk maken of versnellen.
Het enzymmolecuul heeft een actief centrum waar de Reacties plaatsvinden. Dat is het blauwe
gedeelte op de afbeelding. De stof waarop het enzym inwerkt is het
substraat. Dat is het groene op de afbeelding.
Enzymen zijn substraat specifiek elk enzym kan slechts inwerken op
één stof, dus elke reactie vereist haar eigen enzym.
Als het substraatmolecuul aan het actieve centrum bindt, vindt de
reactie plaats. De stoffen die na de reactie ontstaan is het
reactieproduct.
Na de reactie kan het enzym
zich weer binden aan een
ander substraat molecuul, een
enzym kan dus vele malen
dezelfde reactie mogelijk
maken.
Veel enzymen hebben een speciaal ion of molecuul nodig om goed te kunnen werken. Dit molecuul
noem je een cofactor. Het enzym heet dan het apo-enzym.
De cofactor kan organisch als anorganisch zijn. Als de cofactor een organische stof is noem je het een
co-enzym.
Bij botsingen tussen moleculen kunnen bindingen tussen atomen worden verbroken en gevormd, er
vindt dan een chemische reactie plaats. De minimale energie die nodig is om deze reactie op gang te
brengen noem je de energiedrempel.
De energie die moed worden toegevoegd om de reactie op gang te brengen noem je de
activeringsenergie. De energie die bij de reactie vrijkomt is de reactie-energie.
Bij veel stofwisselingsprocessen ligt de energiedrempel hoog, de cel kan niet genoeg
activeringsenergie leveren, dus door de werking van een enzym op een substraat verlaagd de
energiedrempel, waardoor de reactie ook bij de huidige cel temperatuur kan plaatsvinden.
De mate waarmee een enzym de reactie versnelt is de enzymactiviteit. Dit kan gemeten worden
door te kijken hoeveel substraat per tijdseenheid wordt omgezet. De enzymactiviteit wordt o.a.
beïnvloed door de temperatuur, zuurtegraad of bepaalde stoffen.
Als de temperatuur te laag ligt bewegen de moleculen te traag om enzym-substraatcomplexen (het
moment waar het substraat bindt met het enzym en er bindingen tussen atomen worden verbroken
en opgebouwd om zo nieuwe stoffen te vormen) te vormen.
3.1. Chemie in de cellen.
In alle cellen van je lichaam worden stoffen gevormd en afgebroken. Het geheel van al deze
chemische omzettingen in een organisme is de stofwisseling (metabolisme) een groot deel hiervan
vindt plaats in de cellen.
Cellen bestaan uit organische (stoffen afkomstig van organismen of producten van organismen.) en
anorganische stoffen (stoffen die geen C of H bevatten.)
Een organische molecuul bevat altijd het element koolstof (C) en het element waterstof (H) en
meestal ook zuurstof (O). Een binding tussen deze elementen kost energie, als de binding wordt
verbroken komt energie vrij. De energie in deze binding is chemische energie.
C₆H₁₂O₆ is de formule voor de molecuul glucose. Glucose is heel belangrijk als brand- en bouwstof bij
stofwisseling.
Stofwisselingsprocessen zijn te verdelen in assimilatie- en
dissimilatieprocessen.
Assimilatie is de opbouw van organische moleculen uit
kleinere moleculen.
Dissimilatie is de afbraak van grote organische moleculen
tot kleinere moleculen.
Voor assimilatie is energie nodig, bij dissimilatie komt energie vrij.
Autotrofe organismen (zoals planten en cyanobacteriën) kunnen zelf glucose vormen uit
koolstofdioxide en water (koolstofassimilatie).
Uit glucose worden vervolgens andere stoffen gevormd. (voortgezette assimilatie) Hierbij
ontstaan complexere moleculen met energierijkere bindingen.
Voor al deze bezigheden is energie nodig. Moleculen
die ATP (adenosinetrifostaat) bevatten transporteren
chemische energie naar de nodige plekken in de cel.
ATP bestaat uit adenine en ribose en drie
fosfaatgroepen. De bindingen tussen de
fosfaatgroepen bevat veel energie. Als de derde
fosfaatgroep wordt gesplitst ontstaat ADP
(adenosinedifosfaat) en komt er energie beschikbaar.
Het binden van een fosfaatgroep aan ADP waardoor
ATP ontstaat wordt fosforylering genoemd.
Andere energie dragende moleculen zijn NAD+ en NADP+
ATP wordt gevormd bij fotosynthese in chloroplasten (bladgroenkorrels) en bij verbranding in
mitochondriën, hierbij wordt energie uit glucose (die nu nog onbruikbaar is) omgezet in chemische
energie van ATP.
, 3.2. Enzymen.
In cellen worden stoffen en energie omgezet, opgebouwd en afgebroken. Enzymen zijn eiwitten die
chemische omzettingsprocessen mogelijk maken of versnellen.
Het enzymmolecuul heeft een actief centrum waar de Reacties plaatsvinden. Dat is het blauwe
gedeelte op de afbeelding. De stof waarop het enzym inwerkt is het
substraat. Dat is het groene op de afbeelding.
Enzymen zijn substraat specifiek elk enzym kan slechts inwerken op
één stof, dus elke reactie vereist haar eigen enzym.
Als het substraatmolecuul aan het actieve centrum bindt, vindt de
reactie plaats. De stoffen die na de reactie ontstaan is het
reactieproduct.
Na de reactie kan het enzym
zich weer binden aan een
ander substraat molecuul, een
enzym kan dus vele malen
dezelfde reactie mogelijk
maken.
Veel enzymen hebben een speciaal ion of molecuul nodig om goed te kunnen werken. Dit molecuul
noem je een cofactor. Het enzym heet dan het apo-enzym.
De cofactor kan organisch als anorganisch zijn. Als de cofactor een organische stof is noem je het een
co-enzym.
Bij botsingen tussen moleculen kunnen bindingen tussen atomen worden verbroken en gevormd, er
vindt dan een chemische reactie plaats. De minimale energie die nodig is om deze reactie op gang te
brengen noem je de energiedrempel.
De energie die moed worden toegevoegd om de reactie op gang te brengen noem je de
activeringsenergie. De energie die bij de reactie vrijkomt is de reactie-energie.
Bij veel stofwisselingsprocessen ligt de energiedrempel hoog, de cel kan niet genoeg
activeringsenergie leveren, dus door de werking van een enzym op een substraat verlaagd de
energiedrempel, waardoor de reactie ook bij de huidige cel temperatuur kan plaatsvinden.
De mate waarmee een enzym de reactie versnelt is de enzymactiviteit. Dit kan gemeten worden
door te kijken hoeveel substraat per tijdseenheid wordt omgezet. De enzymactiviteit wordt o.a.
beïnvloed door de temperatuur, zuurtegraad of bepaalde stoffen.
Als de temperatuur te laag ligt bewegen de moleculen te traag om enzym-substraatcomplexen (het
moment waar het substraat bindt met het enzym en er bindingen tussen atomen worden verbroken
en opgebouwd om zo nieuwe stoffen te vormen) te vormen.
