Samenvatting Biologie 5e jaar ASO Biogenie 5.2 thema 3: Stofuitwisseling tussen cellen en hun milieu

Stofuitwisseling
tussen
cellen
en
hun
milieu.



Transport
van
stoffen
in
en
uit
cellen



- Cellen
hebben
voortdurend
nood
aan
allerlei
stoffen
van
buitenaf
om
optimaal
te
kunnen

functioneren.


- Deze
stoffen
geven
cellen
de
nodige
energie
en
bouwmaterialen
om
zich
in
stand
te
houden.


- Actieve
cellen
produceren
heel
wat
afvalstoffen
die
de
cellen
moeten
kunnen
verlaten.




Het
is
dus
noodzakelijk
dat
cellen
en
hun
omgeving
voortdurend
stoffen
kunnen
uitwisselen.



• Amfibieën
zoals
de
groene
kikker,
doen
aan
gaswisseling
doorheen
de
huid.
O2
uit
de
lucht
lost
op

in
de
slijmlaag
en
komt
in
het
bloed
terecht.
CO2

verplaatst
zich
in
omgekeerde
richting.

• Pantoffeldiertjes
beschikken
over
een
kloppende
vacuole
die
overtollig
water
uit
de
cel
pompt.
Zo

barst
de
cel
niet
open.



Bij
stofwisseling
worden
cellen
geconfronteerd
met
2
problemen:



1. Stoffen
bewegen
spontaan
met
de
concentratiegradiënt
mee.


(=
als
de
concentratie
van
stoffen
in
een
oplossing
niet
overal
gelijk
is.
)
De
stoffen
bewegen
dus

van
een
gebied
waar
de
concentratie
hoog
is,
naar
een
gebied
met
een
lage
concentratie.

Transportsystemen
moeten
in
staat
zijn
om
heel
wat
stoffen
te
transporteren
tegen
de

concentratiegradiënt
in.



2. Alleen
kleine
moleculen
en
enkele
vetoplosbare
moleculen
kunnen
vrij
in
en
uit
een
cel
doorheen

het
celmembraan.
De
dubbele
fosfolipidenlaag
is
ondoorlaatbaar
voor
de
meeste
noodzakelijke

moleculen
en
ionen.



Organismen
ontwikkelden
tijdens
de
evolutie

verschillende
transportmethodes:



o Passief
transport:
moleculen
en
ionen
worden
getransporteerd
met
de
concentratiegradiënt
mee

zonder
investering
van
energie.


• Kleinere
moleculen
kunnen
door
de
dubbele
fosfolipenlaag
maar
de
meesten
moeten
door

speciale
transportproteïnen
verplaatst
worden.



o Actief
transport:
met
de
bepaalde
transportproteïnen
worden
moleculen
of
ionen
in
of
uit
de
cel

gepompt
tegen
een
concentratiegradiënt
in.


• De
cel
moet
energie
investeren.


• Blaasjestransport
(=
speciale
vorm
van
actief
transport)
waarbij
grotere
deeltjes
in
en
uit
de

cel
worden
gebracht
door
middel
van
kleine
blaasjes.





Passief
transport
Actief
transport


Met
de
concentratiegradiënt
mee
Tegen
de
Transport
van
grote

concentratiegradriënt
deeltjes

in

De
cel
investeert
geen
energie
De
cel
investeert
wel
energie

Gaat
doorheen
de
dubbele
fosfolipenlaag
of
via
Via
speciale
Door

speciale
transportproteïnen
in
het
celmembraan
transportproteïnen
in
blaasjestransport

het
membraan










,

Passief
transport



ø De
stoffen
worden
verplaatst
zonder
investering
van
energie
door
de
cel.
Dat
gebeurt
met
de

concentratiegradiënt
mee.
(Geen
verbruik)



Verschillende
vormen
van
passief
transport:




• Diffusie:
verplaatsing
van
opgeloste
stoffen

• Osmose:
verplaatsing
van
water
doorheen
een
selectief
permeabel
membraan.

• Geleide
diffusie:
verplaatsing
van
moleculen
en
ionen
via
transportproteïnen
in
de

membranen.



Diffusie



⇒ De
cel
investeert
geen
energie



Het
is
een
fysisch
proces
waarbij
opgeloste
stoffen
zich
verplaatsen
in
een
vloeistof
of
een
gas
als

gevolg
van
een
concentratieverschil.
De
stoffen
bewegen
dus
van
een
gebied
waar
de
concentratie

hoog
is,
naar
een
gebied
met
een
lage
concentratie.
Met
de
concentratiegradiënt
mee
dus.
Dit
blijft

gebeuren
tot
de
concentratie
gelijk
is.



Diffusie
kan
ook
doorheen
een
membraan
gebeuren
op
voorwaarde
dat
het
membraan
permeabel
of

doorlaatbaar
is
voor
de
opgeloste
stoffen.



Diffusie
treedt
ook
op
als
gevolg
van
ladingsverschillen.
Ionen
bewegen
voortdurend
in
en
uit
de

cellen,
waardoor
er
ladingsverschillen
ontstaan.
Ionen
zullen
zich
dan
ook
doorheen
het
membraan

verplaatsen
totdat
de
lading
aan
beide
zijden
gelijk
is.



Osmose



Osmose
is
een
verplaatsing
van
water
waarbij
water
zich
verplaatst
doorheen
een
selectief

permeabel
membraan.
Het
is
goed
doorlatend
voor
kleine
moleculen,
zoals
water
en
gassen,
maar

moeilijk
of
helemaal
niet
doorlatend
voor
grotere
moleculen.



Het
water
verplaatst
zich
naar
een
gebied
met
een
hogere
concentratie
aan
opgeloste
stof.
Dat

proces
gaat
door
tot
er
een
osmotisch
evenwicht
ontstaat
tussen
de
oplossingen
aan
beide
zijden

van
het
membraan.
Bij
dat
evenwicht
is
de
verplaatsing
van
water
doorheen
het
membraan
in
beide

richtingen
gelijk.



Osmose
is
een
vorm
van
passief
transport:
de
cel
investeert
geen
energie.