Biologie Havo 5
Thema 1: stofwisseling in de cel
Basisstof 1: chemie in de cellen.
Organisch molecuul: bevat naast koolstof (C) altijd waterstof (H) en meestal ook zuurstof (O).
Anorganische stoffen: bestaan uit kleine, eenvoudig gebouwde moleculen en bevatten
weinig chemische energie.
Stofwisseling (metabolisme): geheel van chemische processen in de cel.
- Levende cellen nemen stoffen op uit hun omgeving en zetten die om in andere
stoffen.
- Assimilatie: opbouw van organische moleculen uit kleinere moleculen. Hiervoor is
energie nodig.
- Dissimilatie: afbraak van organische moleculen tot kleinere moleculen. Hierbij komt
chemische energie uit stoffen beschikbaar voor processen in cellen.
Koolstofassimilatie: de vorming van glucose uit koolstofdioxide en water.
- Alleen autotrofe organismen zijn in staat tot koolstofassimilatie.
- Fotosynthese: koolstofassimilatie met behulp van lichtenergie.
Voortgezette assimilatie: vorming van koolhydraten, vetten, eiwitten en DNA uit glucose.
- Hierbij ontstaan grote organische moleculen met energierijke bindingen.
- Resultaat: vorming van de organische stoffen waaruit cellen bestaan.
- De koolwaterstofbinding (C-H) is energierijk.
In cellen wordt chemische energie getransporteerd door ATP (adenosinetrifosfaat).
- Bij afsplitsing van een fosfaatgroep van ATP ontstaat ADP (adenosinedifosfaat) en
komt energie beschikbaar.
Basisstof 2: enzymen.
Enzymen katalyseren (mogelijk maken of versnellen) stofwisselingsreacties zonder daarbij
zelf te worden verbruikt.
Enzymen zijn eiwitmoleculen met een specifieke ruimtelijke structuur (veel knikken en
lussen).
- De reactie vindt plaats in het actieve centrum.
- Het substraat is de stof waarop een enzym inwerkt.
- Zodra het substraatmolecuul aan het actieve centrum bindt, vindt de reactie plaats.
- In het substraatmolecuul worden bindingen tussen atomen verbroken en komen
bindingen tussen andere atomen tot stand.
Reactieproducten: de stoffen die bij de reactie ontstaan.
Enzymatische reacties zijn vaak evenwichtsreacties, ze kunnen in twee richtingen verlopen.
Een enzym wordt meestal vernoemd naar het substraat met het achtervoegsel ‘-ase’.
Enzymactiviteit: de hoeveelheid substraat die per tijdseenheid wordt omgezet.
Temperatuur en de zuurgraad beïnvloeden de enzymactiviteit volgens een optimumkromme.
- Temperatuur: Boven de optimumtemperatuur verliezen de emzymmoleculen hun
specifieke ruimtelijke structuur. Dit is onomkeerbaar dus de moleculen zijn dan
kapot (denaturatie).
- Zuurgraad (pH): De ruimtelijke structuur van de enzymmoleculen blijft alleen bij de
optimale pH in stand. Dit is omkeerbaar.
- De pH waarde van een zure oplossing is lager dan 7 en bevat veel waterstofionen
(H+). Die van een basische oplossing is hoger dan 7.
, Biologie Havo 5
Thema 1: stofwisseling in de cel
Basisstof 3: fotosynthese.
Koolstofdioxide + water glucose + zuurstof
- 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2
Vindt plaats in bladgroenkorrels.
- Bladgroen (in cellen van planten, algen en sommige bacteriën): pigment dat
lichtenergie kan absorberen.
- Lichtenergie wordt gebruikt voor de vorming van ATP en splitsing van water in
waterstof en zuurstof.
- Waterstof en ATP worden samen met CO2 gebruikt voor de vorming van glucose.
Zonlicht of witlicht is een mengsel van alle kleuren licht. Dit zien wij als wit.
Basisstof 4: voortgezette assimilatie.
De energiebron voor voortgezette assimilatie is ATP.
Assimilatie van koolhydraten (sachariden):
- Monosachariden: enkelvoudige suikers, bevatten vijf of zes C-atomen.
- Twee monosachariden (glucose, fructose) vormen samen een disacharide
(sacharose).
- Vele monosachariden vormen samen een polysacharide (zetmeel, glycogeen,
cellulose).
- Koolhydraatreserve: bij planten zetmeel, bij dieren glycogeen.
Afbeelding 1: polysachariden.
Assimilatie van eiwitten (proteïnen):
- Eiwitten zijn ketens van aminozuren. Er zijn 20 verschillende aminozuren.
- Een aminozuur bevat een centraal C-atoom met daaraan gebonden een
aminogroep (NH2), een carboxygroep (COOH), een H-atoom en een restgroep (R)
die typerend is voor het aminozuur.
- Primaire structuur: typen en volgorde van aminozuren in het eiwit.
- Secundaire structuur of helixstructuur: als de eerste draaiingen gevormd worden.
- Tertiaire structuur: als de 3D vorm gevormd wordt.
- Quaternaire structuur: als eiwitten in een groep samenwerken.
- Planten kunnen aminozuren opbouwen uit glucose en stikstofhoudende ionen,
vooral nitraationen (NO3-).
- Dieren kunnen alleen aminozuren opbouwen uit andere aminozuren.
Assimilatie van vetten (lipiden):
- Triglyceride: glycerol en drie vetzuren.
- Fosfolipide: glycerol, twee vetzuren en een fosfaatgroep.
Thema 1: stofwisseling in de cel
Basisstof 1: chemie in de cellen.
Organisch molecuul: bevat naast koolstof (C) altijd waterstof (H) en meestal ook zuurstof (O).
Anorganische stoffen: bestaan uit kleine, eenvoudig gebouwde moleculen en bevatten
weinig chemische energie.
Stofwisseling (metabolisme): geheel van chemische processen in de cel.
- Levende cellen nemen stoffen op uit hun omgeving en zetten die om in andere
stoffen.
- Assimilatie: opbouw van organische moleculen uit kleinere moleculen. Hiervoor is
energie nodig.
- Dissimilatie: afbraak van organische moleculen tot kleinere moleculen. Hierbij komt
chemische energie uit stoffen beschikbaar voor processen in cellen.
Koolstofassimilatie: de vorming van glucose uit koolstofdioxide en water.
- Alleen autotrofe organismen zijn in staat tot koolstofassimilatie.
- Fotosynthese: koolstofassimilatie met behulp van lichtenergie.
Voortgezette assimilatie: vorming van koolhydraten, vetten, eiwitten en DNA uit glucose.
- Hierbij ontstaan grote organische moleculen met energierijke bindingen.
- Resultaat: vorming van de organische stoffen waaruit cellen bestaan.
- De koolwaterstofbinding (C-H) is energierijk.
In cellen wordt chemische energie getransporteerd door ATP (adenosinetrifosfaat).
- Bij afsplitsing van een fosfaatgroep van ATP ontstaat ADP (adenosinedifosfaat) en
komt energie beschikbaar.
Basisstof 2: enzymen.
Enzymen katalyseren (mogelijk maken of versnellen) stofwisselingsreacties zonder daarbij
zelf te worden verbruikt.
Enzymen zijn eiwitmoleculen met een specifieke ruimtelijke structuur (veel knikken en
lussen).
- De reactie vindt plaats in het actieve centrum.
- Het substraat is de stof waarop een enzym inwerkt.
- Zodra het substraatmolecuul aan het actieve centrum bindt, vindt de reactie plaats.
- In het substraatmolecuul worden bindingen tussen atomen verbroken en komen
bindingen tussen andere atomen tot stand.
Reactieproducten: de stoffen die bij de reactie ontstaan.
Enzymatische reacties zijn vaak evenwichtsreacties, ze kunnen in twee richtingen verlopen.
Een enzym wordt meestal vernoemd naar het substraat met het achtervoegsel ‘-ase’.
Enzymactiviteit: de hoeveelheid substraat die per tijdseenheid wordt omgezet.
Temperatuur en de zuurgraad beïnvloeden de enzymactiviteit volgens een optimumkromme.
- Temperatuur: Boven de optimumtemperatuur verliezen de emzymmoleculen hun
specifieke ruimtelijke structuur. Dit is onomkeerbaar dus de moleculen zijn dan
kapot (denaturatie).
- Zuurgraad (pH): De ruimtelijke structuur van de enzymmoleculen blijft alleen bij de
optimale pH in stand. Dit is omkeerbaar.
- De pH waarde van een zure oplossing is lager dan 7 en bevat veel waterstofionen
(H+). Die van een basische oplossing is hoger dan 7.
, Biologie Havo 5
Thema 1: stofwisseling in de cel
Basisstof 3: fotosynthese.
Koolstofdioxide + water glucose + zuurstof
- 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2
Vindt plaats in bladgroenkorrels.
- Bladgroen (in cellen van planten, algen en sommige bacteriën): pigment dat
lichtenergie kan absorberen.
- Lichtenergie wordt gebruikt voor de vorming van ATP en splitsing van water in
waterstof en zuurstof.
- Waterstof en ATP worden samen met CO2 gebruikt voor de vorming van glucose.
Zonlicht of witlicht is een mengsel van alle kleuren licht. Dit zien wij als wit.
Basisstof 4: voortgezette assimilatie.
De energiebron voor voortgezette assimilatie is ATP.
Assimilatie van koolhydraten (sachariden):
- Monosachariden: enkelvoudige suikers, bevatten vijf of zes C-atomen.
- Twee monosachariden (glucose, fructose) vormen samen een disacharide
(sacharose).
- Vele monosachariden vormen samen een polysacharide (zetmeel, glycogeen,
cellulose).
- Koolhydraatreserve: bij planten zetmeel, bij dieren glycogeen.
Afbeelding 1: polysachariden.
Assimilatie van eiwitten (proteïnen):
- Eiwitten zijn ketens van aminozuren. Er zijn 20 verschillende aminozuren.
- Een aminozuur bevat een centraal C-atoom met daaraan gebonden een
aminogroep (NH2), een carboxygroep (COOH), een H-atoom en een restgroep (R)
die typerend is voor het aminozuur.
- Primaire structuur: typen en volgorde van aminozuren in het eiwit.
- Secundaire structuur of helixstructuur: als de eerste draaiingen gevormd worden.
- Tertiaire structuur: als de 3D vorm gevormd wordt.
- Quaternaire structuur: als eiwitten in een groep samenwerken.
- Planten kunnen aminozuren opbouwen uit glucose en stikstofhoudende ionen,
vooral nitraationen (NO3-).
- Dieren kunnen alleen aminozuren opbouwen uit andere aminozuren.
Assimilatie van vetten (lipiden):
- Triglyceride: glycerol en drie vetzuren.
- Fosfolipide: glycerol, twee vetzuren en een fosfaatgroep.
