Biologie samenvatting thema 1: Stofwisseling
T.1.1 t/m T.1.6
T.1.1: Verzuurde spieren
Benodigdheden v/d spieren:
In de spieren vindt een bepaalde omzetting plaats, namelijk glucose tot ‘kinetische energie’:
Ekin = glucose + O2
Met als resultaat (afvalstoffen), de moleculen: CO2 en H2O.
Verzuring:
Op een bepaald moment wordt in het lichaam van de mens de maximale opname van
zuurstof bereikt (VO2-max). Dit bepaalt het moment van ‘verzuring’.
Dit zorgt ervoor dat de bovenstaande reactie niet meer mogelijk is, waardoor er in
plaats van Ekin, CO2 en H2O en melkzuur ontstaat. Deze reactie (anaeroob) is als volgt:
Glucose = melkzuur
Vervolgens moet, als de zuurstofproductie onder de VO2-max terugkeert een
‘zuurstofschuld’ afgelost worden. Waardoor er dus, met extra benodigde zuurstof, de
melkzuur weer terug omgezet moet worden.
T.1.2: Stofwisseling in cellen
De stofwisseling in cellen (‘metabolisme’) is kort samengevat het onttrekken en afgeven van
stoffen (moleculen) aan het milieu. Dit is onder te verdelen in twee categorieën:
Dissimilatie:
Onder dissimilatie valt het afgeven van energie aan het milieu van de cel. Dit wordt gedaan
door het afbreken van de assimilatieproducten. Deze afbraak is een (aerobe) reactie waarbij
O2 nodig is.
De opgebrachte energie is vooral nodig voor transport, maar daarnaast wordt een
deel gebruikt voor de ‘assimilatieprocessen’.
Organische- en anorganische stoffen:
Onder de organische stoffen vallen alle moleculen die een koolstofatoom bevatten (C),
daarnaast ook vaak een stikstof- (N) en of waterstofatoom (H).
Veel van de organische stoffen bevatting ‘koolwaterstofbindingen’ (C-H), deze
bindingen zijn energierijk.
1
,Onder de anorganische stoffen vallen, op CO, CO2 en carbonaten na, alle stoffen zonder
koolstofatomen (C).
Assimilatie:
Onder de assimilatie valt het onttrekken van kleine moleculen aan het milieu van de cel, en
vervolgens het ombouwen (‘vormen’) van grotere moleculen.
Voor het vormen van deze grotere moleculen is energie nodig, deze energie bevindt
zich vervolgens in de energierijke bindingen van de grotere moleculen, zoals:
- Koolhydraten
- Vetten
- Eiwitten
- DNA
Koolstofassimilatie:
Deze soort assimilatie vindt plaats bij ‘autotrofe’ organismen, dit houdt in dat deze
organismen geen O2 nodig hebben voor het vormen van glucose. De enige benodigde stoffen
zijn waterstof (H) en CO2. De reactie is als volgt:
H2O + CO2 = C6H12O6
De energie die voor deze reactie nodig is, wordt geleverd door zonlicht (fotosynthese).
Voortgezette assimilatie:
Hieronder verstaan we dat glucose de grondstof is voor de vorming van ‘specifiekere’
organische stoffen. Deze assimilatie vindt plaats bij alle heterotrofe organismen.
Deze organismen (heterotroof) zijn namelijk niet in staat om organische stoffen te
vormen uit anorganische stoffen.
ATP:
Alle stofwisselingsprocessen waarbij energie nodig is, zijn gekoppeld aam de
splitsing/vorming van ATP (‘adenosinetrifosfaat’). ATP kan op twee verschillende manieren
gevormd worden:
1. ATP wordt gevormd bij fotosynthese, in de chloroplasten. Deze reactie is autotroof.
2. ATP wordt gevormd door verbranding, in de mitochondriën.
De functie van ATP is het verplaatsen van energie van cel tot cel, naar waar de
desbetreffende energie nodig is.
Opbouw ATP:
ATP is een ‘nucleotide’, een van de bouwstenen van nucleïnezuren. ATP bestaat uit
adenosine (adenine + ribose) en 3 (tri) fosfaatgroepen.
2
, Bij het afsplitsen van 1 fosfaatgroep komt veel energie vrij, dit komt door de opgeslagen
energie in de bindingen van de fosfaatgroepen.
Als er een fosfaatgroep is afgesplitst dan ontstaat er ADP (‘adenosinedifosfaat’), deze
reactie gaat als volgt:
ATP = ADP + Pi = ADP + energie
Fosforylering:
De energie die vrijkomt bij dissimilatiereacties (verbranding) en lichtreacties (fotosynthese),
wordt gebruikt om een losse fosfaatgroep (Pi) te binden aan een ADP-molecuul.
T.1.3: Enzymen
Enzymen:
Enzymen zijn opgebouwd uit eiwitten en hebben elk, per soort enzym, een uniek ‘actief
centrum’. Dit is de plek waar de reactie tussen het molecuul (‘substraat’) plaatsvindt.
Werking van Enzymen:
Enzymen werken als katalysator, ze versnellen de reactie tussen moleculen zonder daarbij
verloren te gaan. In elk actief centrum past een substraat.
Het ‘substraatmolecuul’, is het molecuul dat in het actieve centrum past. Hierdoor is
het enzym specifiek geschikt om te fungeren als katalysator in 1 bepaalde reactie,
daarom worden enzymen substraat-specifiek genoemd.
Bij het binden van het substraatmolecuul aan het actieve centrum ontstaat heel even
‘enzym-substraatcomplex’ (E-S-complex). Na de reactie laat het reactieproduct los van het
actieve centrum.
Naamgeving enzymen:
De naam van enzymen wordt gevormd door het achtervoegsel –ase aan de substraatnaam
te plakken, bijvoorbeeld ‘ATPase’.
Veel enzymen hebben een bepaald ion of molecuul nodig om te werken, in dit geval wordt
dit benodigde ion/molecuul de cofactor genoemd, daarnaast wordt het enzymmolecuul het
apo-enzym genoemd.
De cofactor kan zowel een organische- als anorganische stof zijn, bij het zijn van een
organische stof spreek je van een co-enzym i.p.v. een cofactor.
Energiedrempel:
Om een reactie te laten plaatsvinden moet de bijbehorende energiedrempel worden
overschreden, de energie die nodig is om de drempel te overtreffen heet de
‘activeringsenergie’.
3
T.1.1 t/m T.1.6
T.1.1: Verzuurde spieren
Benodigdheden v/d spieren:
In de spieren vindt een bepaalde omzetting plaats, namelijk glucose tot ‘kinetische energie’:
Ekin = glucose + O2
Met als resultaat (afvalstoffen), de moleculen: CO2 en H2O.
Verzuring:
Op een bepaald moment wordt in het lichaam van de mens de maximale opname van
zuurstof bereikt (VO2-max). Dit bepaalt het moment van ‘verzuring’.
Dit zorgt ervoor dat de bovenstaande reactie niet meer mogelijk is, waardoor er in
plaats van Ekin, CO2 en H2O en melkzuur ontstaat. Deze reactie (anaeroob) is als volgt:
Glucose = melkzuur
Vervolgens moet, als de zuurstofproductie onder de VO2-max terugkeert een
‘zuurstofschuld’ afgelost worden. Waardoor er dus, met extra benodigde zuurstof, de
melkzuur weer terug omgezet moet worden.
T.1.2: Stofwisseling in cellen
De stofwisseling in cellen (‘metabolisme’) is kort samengevat het onttrekken en afgeven van
stoffen (moleculen) aan het milieu. Dit is onder te verdelen in twee categorieën:
Dissimilatie:
Onder dissimilatie valt het afgeven van energie aan het milieu van de cel. Dit wordt gedaan
door het afbreken van de assimilatieproducten. Deze afbraak is een (aerobe) reactie waarbij
O2 nodig is.
De opgebrachte energie is vooral nodig voor transport, maar daarnaast wordt een
deel gebruikt voor de ‘assimilatieprocessen’.
Organische- en anorganische stoffen:
Onder de organische stoffen vallen alle moleculen die een koolstofatoom bevatten (C),
daarnaast ook vaak een stikstof- (N) en of waterstofatoom (H).
Veel van de organische stoffen bevatting ‘koolwaterstofbindingen’ (C-H), deze
bindingen zijn energierijk.
1
,Onder de anorganische stoffen vallen, op CO, CO2 en carbonaten na, alle stoffen zonder
koolstofatomen (C).
Assimilatie:
Onder de assimilatie valt het onttrekken van kleine moleculen aan het milieu van de cel, en
vervolgens het ombouwen (‘vormen’) van grotere moleculen.
Voor het vormen van deze grotere moleculen is energie nodig, deze energie bevindt
zich vervolgens in de energierijke bindingen van de grotere moleculen, zoals:
- Koolhydraten
- Vetten
- Eiwitten
- DNA
Koolstofassimilatie:
Deze soort assimilatie vindt plaats bij ‘autotrofe’ organismen, dit houdt in dat deze
organismen geen O2 nodig hebben voor het vormen van glucose. De enige benodigde stoffen
zijn waterstof (H) en CO2. De reactie is als volgt:
H2O + CO2 = C6H12O6
De energie die voor deze reactie nodig is, wordt geleverd door zonlicht (fotosynthese).
Voortgezette assimilatie:
Hieronder verstaan we dat glucose de grondstof is voor de vorming van ‘specifiekere’
organische stoffen. Deze assimilatie vindt plaats bij alle heterotrofe organismen.
Deze organismen (heterotroof) zijn namelijk niet in staat om organische stoffen te
vormen uit anorganische stoffen.
ATP:
Alle stofwisselingsprocessen waarbij energie nodig is, zijn gekoppeld aam de
splitsing/vorming van ATP (‘adenosinetrifosfaat’). ATP kan op twee verschillende manieren
gevormd worden:
1. ATP wordt gevormd bij fotosynthese, in de chloroplasten. Deze reactie is autotroof.
2. ATP wordt gevormd door verbranding, in de mitochondriën.
De functie van ATP is het verplaatsen van energie van cel tot cel, naar waar de
desbetreffende energie nodig is.
Opbouw ATP:
ATP is een ‘nucleotide’, een van de bouwstenen van nucleïnezuren. ATP bestaat uit
adenosine (adenine + ribose) en 3 (tri) fosfaatgroepen.
2
, Bij het afsplitsen van 1 fosfaatgroep komt veel energie vrij, dit komt door de opgeslagen
energie in de bindingen van de fosfaatgroepen.
Als er een fosfaatgroep is afgesplitst dan ontstaat er ADP (‘adenosinedifosfaat’), deze
reactie gaat als volgt:
ATP = ADP + Pi = ADP + energie
Fosforylering:
De energie die vrijkomt bij dissimilatiereacties (verbranding) en lichtreacties (fotosynthese),
wordt gebruikt om een losse fosfaatgroep (Pi) te binden aan een ADP-molecuul.
T.1.3: Enzymen
Enzymen:
Enzymen zijn opgebouwd uit eiwitten en hebben elk, per soort enzym, een uniek ‘actief
centrum’. Dit is de plek waar de reactie tussen het molecuul (‘substraat’) plaatsvindt.
Werking van Enzymen:
Enzymen werken als katalysator, ze versnellen de reactie tussen moleculen zonder daarbij
verloren te gaan. In elk actief centrum past een substraat.
Het ‘substraatmolecuul’, is het molecuul dat in het actieve centrum past. Hierdoor is
het enzym specifiek geschikt om te fungeren als katalysator in 1 bepaalde reactie,
daarom worden enzymen substraat-specifiek genoemd.
Bij het binden van het substraatmolecuul aan het actieve centrum ontstaat heel even
‘enzym-substraatcomplex’ (E-S-complex). Na de reactie laat het reactieproduct los van het
actieve centrum.
Naamgeving enzymen:
De naam van enzymen wordt gevormd door het achtervoegsel –ase aan de substraatnaam
te plakken, bijvoorbeeld ‘ATPase’.
Veel enzymen hebben een bepaald ion of molecuul nodig om te werken, in dit geval wordt
dit benodigde ion/molecuul de cofactor genoemd, daarnaast wordt het enzymmolecuul het
apo-enzym genoemd.
De cofactor kan zowel een organische- als anorganische stof zijn, bij het zijn van een
organische stof spreek je van een co-enzym i.p.v. een cofactor.
Energiedrempel:
Om een reactie te laten plaatsvinden moet de bijbehorende energiedrempel worden
overschreden, de energie die nodig is om de drempel te overtreffen heet de
‘activeringsenergie’.
3
