Biologie H3 stofwisseling in de cel
Basisstof 1
Metabolisme
- het geheel van chemische omzettingsprocessen in een organisme. (Stofwisseling)
•Een groot deel vindt plaats in cellen. Ze nemen de stoffen op uit de omgeving en zetten ze om in
andere stoffen.
•Deze omzettingen zijn nodig voor de opbouw van de cel en de energievoorziening.
-Alle stofwisselingsprocessen die in rust doorgaan, worden gerekend tot het basale metabolisme.
(De grondstofwisseling)
•De intensiteit hiervan kun je bepalen door de hoeveel heid zuurstof te meten die een individu in
rust gebruikt.
•Deze intensiteit hang onder andere af van het geslacht, de leeftijd en het lichaamsgewicht.
Organische stoffen
-moleculen ervan bevatten een of meer ketens van koolstofatomen.
•bevatten ook altijd C, H en meestal ook O.
•Om deze bindingen tot stand te brengen is energie nodig. Deze komt vrij bij het verbreken van C-H
bindingen.
•De energie die in de atoombindingen van energierijke stoffen is opgeslagen heet chemische energie
Anorganische stoffen
-bestaan uit kleine, eenvoudig gebouwde moleculen.
•Bevatten weinig energie.
Stofwisselingsprocessen
-Assimilatie
•Opbouw van organische moleculen uit kleinere moleculen.
•Energie nodig
-Dissimilatie
•Afbraak van grote organische moleculen tot kleinere moleculen.
•Energie komt vrij
Glucose
-Stofwisseling als bouwstof en brandstof.
•C6H12O6
-Alleen autotrofe organismen zijn in staat glucose te vormen door koolstofassimilatie.
•Glucose is vervolgens de grondstof voor de vorming van andere koolhydraten, vetten, eiwitten en
DNA. Dit is de voortgezette assimilatie.
•Dit vindt plaats in zowel autotrofe als heterotrofe organismen.
Energiedragers
-ATP (adenosinetrifosfaat)
•Transporteren chemische energie naar plaatsen in de cel waar energie nodig is.
•Bestaat uit adenosine en drie fosfaatgroepen.
•ATP wordt gevormd bij de fotosynthese in chloroplasten en bij de verbranding in mitochondriën.
•Door binding van een fosfaat groep aan ADP ontstaat energierijk ATP. Deze reactie heet
fosforylering.
•Een vrije fosfaat groep wordt in een reactie vaak weergegeven met Pi.
-Wanneer de derde fosfaat groep wordt afgesplitst, ontstaat ADP (adenosinedifosfaat)
, •Er komt bindingsenergie vrij, en deze kan worden overgedragen aan stofwisselingsreacties en
processen in de cel.
-Bij de afsplitsing van de tweede fosfaat groep ontstaat AMP (adenosinemonofosfaat)
•Zijn de chemisch en aan ATP verlaten moleculen NAD+ en NADP+
Basisstof 2
Enzymen
-Eiwitten
•Ze katalyseren chemische omzettingsprocessen.
•De cel kan zo de stofwisseling sturen.
•De naam is vaak samengesteld uit de naam van het substraat en het achtervoegsel -ase.
Actieve centrum
-Deel van het molecuul waar de reactie plaatsvindt.
•Heeft een specifieke ruimtelijke structuur.
-De stof waar een enzym op inwerkt, is het substraat.
•Het substraat molecuul past precies in het actieve centrum, dus enzymen zijn substraat specifiek ->
elk enzym kan slechts inwerken op één stof, en elke reactie vereist een eigen enzym.
•De stof die bij een reactie ontstaat, is het reactieproduct.
Enzym-substraatcomplex
-Dit ontstaat op het moment van binding van het substraat aan het enzym, en duurt maar heel even.
•Het enzymmolecuul is na de reactie niet veranderd en kan zich weer binden aan een volgend
substraatmolecuul. Één enzymmolecuul maakt dus vaker dezelfde reactie mogelijk.
•Hierdoor zijn enzymen al in kleine hoeveelheden werkzaam.
-Cofactor-> als een enzym voor zijn werking een ander molecuul nodig heeft, heet dit molecuul zo.
-Het eigenlijke enzymmolecuul heet dan het apo-enzym.
•Als de cofactor een organische stof is, noem je het vaak een co-enzym.
Activeringsenergie
-Minimale hoeveelheid energie die nodig is om een reactie op gang te brengen is de energiedrempel.
•De energie die moet worden toegevoerd om de reactie op gang te brengen, is de activeringsenergie
•De energie die bij de reactie vrijkomt, is de reactie-energie.
-Door inwerking van een enzym op een substraat wordt de energiedrempel verlaagd, zodat er
minder activeringsenergie nodig is.
Enzymactiviteit
-Mate waarin een enzym een reactie versnelt.
•Bepaald door het meten hoeveel substraat per tijdseenheid wordt omgezet.
•Beïnvloedt door temperatuur, zuurgraad, concentratie van de stoffen en door bindingen van
enzymen met stoffen die de activiteit kunnen verhogen of remmen.
Onder invloed van de temperatuur
-Onder de minimumtemperatuur is er geen enzymactiviteit, doordat de beweging van de moleculen
te traag is voor de vorming van enzym-substraatcomplexen.
•Bij stijging van de temperatuur neemt de enzymactiviteit toe, doordat bindingen tussen
enzymmoleculen en substraat moleculen gemakkelijker tot stand komen.
•Bij verdere verhoging van de temperatuur neemt het aantal intacte enzymmoleculen af. De
moleculen bewegen dan zo heftig dat de ruimtelijke structuur verandert, en daardoor past het
substraat niet meer in het actieve centrum.
•Boven de maximumtemperatuur hebben alle enzymmoleculen hun specifieke ruimtelijke structuur
verloren. Dit proces heet denaturatie en is onomkeerbaar.
-verband is een optimum kromme
Basisstof 1
Metabolisme
- het geheel van chemische omzettingsprocessen in een organisme. (Stofwisseling)
•Een groot deel vindt plaats in cellen. Ze nemen de stoffen op uit de omgeving en zetten ze om in
andere stoffen.
•Deze omzettingen zijn nodig voor de opbouw van de cel en de energievoorziening.
-Alle stofwisselingsprocessen die in rust doorgaan, worden gerekend tot het basale metabolisme.
(De grondstofwisseling)
•De intensiteit hiervan kun je bepalen door de hoeveel heid zuurstof te meten die een individu in
rust gebruikt.
•Deze intensiteit hang onder andere af van het geslacht, de leeftijd en het lichaamsgewicht.
Organische stoffen
-moleculen ervan bevatten een of meer ketens van koolstofatomen.
•bevatten ook altijd C, H en meestal ook O.
•Om deze bindingen tot stand te brengen is energie nodig. Deze komt vrij bij het verbreken van C-H
bindingen.
•De energie die in de atoombindingen van energierijke stoffen is opgeslagen heet chemische energie
Anorganische stoffen
-bestaan uit kleine, eenvoudig gebouwde moleculen.
•Bevatten weinig energie.
Stofwisselingsprocessen
-Assimilatie
•Opbouw van organische moleculen uit kleinere moleculen.
•Energie nodig
-Dissimilatie
•Afbraak van grote organische moleculen tot kleinere moleculen.
•Energie komt vrij
Glucose
-Stofwisseling als bouwstof en brandstof.
•C6H12O6
-Alleen autotrofe organismen zijn in staat glucose te vormen door koolstofassimilatie.
•Glucose is vervolgens de grondstof voor de vorming van andere koolhydraten, vetten, eiwitten en
DNA. Dit is de voortgezette assimilatie.
•Dit vindt plaats in zowel autotrofe als heterotrofe organismen.
Energiedragers
-ATP (adenosinetrifosfaat)
•Transporteren chemische energie naar plaatsen in de cel waar energie nodig is.
•Bestaat uit adenosine en drie fosfaatgroepen.
•ATP wordt gevormd bij de fotosynthese in chloroplasten en bij de verbranding in mitochondriën.
•Door binding van een fosfaat groep aan ADP ontstaat energierijk ATP. Deze reactie heet
fosforylering.
•Een vrije fosfaat groep wordt in een reactie vaak weergegeven met Pi.
-Wanneer de derde fosfaat groep wordt afgesplitst, ontstaat ADP (adenosinedifosfaat)
, •Er komt bindingsenergie vrij, en deze kan worden overgedragen aan stofwisselingsreacties en
processen in de cel.
-Bij de afsplitsing van de tweede fosfaat groep ontstaat AMP (adenosinemonofosfaat)
•Zijn de chemisch en aan ATP verlaten moleculen NAD+ en NADP+
Basisstof 2
Enzymen
-Eiwitten
•Ze katalyseren chemische omzettingsprocessen.
•De cel kan zo de stofwisseling sturen.
•De naam is vaak samengesteld uit de naam van het substraat en het achtervoegsel -ase.
Actieve centrum
-Deel van het molecuul waar de reactie plaatsvindt.
•Heeft een specifieke ruimtelijke structuur.
-De stof waar een enzym op inwerkt, is het substraat.
•Het substraat molecuul past precies in het actieve centrum, dus enzymen zijn substraat specifiek ->
elk enzym kan slechts inwerken op één stof, en elke reactie vereist een eigen enzym.
•De stof die bij een reactie ontstaat, is het reactieproduct.
Enzym-substraatcomplex
-Dit ontstaat op het moment van binding van het substraat aan het enzym, en duurt maar heel even.
•Het enzymmolecuul is na de reactie niet veranderd en kan zich weer binden aan een volgend
substraatmolecuul. Één enzymmolecuul maakt dus vaker dezelfde reactie mogelijk.
•Hierdoor zijn enzymen al in kleine hoeveelheden werkzaam.
-Cofactor-> als een enzym voor zijn werking een ander molecuul nodig heeft, heet dit molecuul zo.
-Het eigenlijke enzymmolecuul heet dan het apo-enzym.
•Als de cofactor een organische stof is, noem je het vaak een co-enzym.
Activeringsenergie
-Minimale hoeveelheid energie die nodig is om een reactie op gang te brengen is de energiedrempel.
•De energie die moet worden toegevoerd om de reactie op gang te brengen, is de activeringsenergie
•De energie die bij de reactie vrijkomt, is de reactie-energie.
-Door inwerking van een enzym op een substraat wordt de energiedrempel verlaagd, zodat er
minder activeringsenergie nodig is.
Enzymactiviteit
-Mate waarin een enzym een reactie versnelt.
•Bepaald door het meten hoeveel substraat per tijdseenheid wordt omgezet.
•Beïnvloedt door temperatuur, zuurgraad, concentratie van de stoffen en door bindingen van
enzymen met stoffen die de activiteit kunnen verhogen of remmen.
Onder invloed van de temperatuur
-Onder de minimumtemperatuur is er geen enzymactiviteit, doordat de beweging van de moleculen
te traag is voor de vorming van enzym-substraatcomplexen.
•Bij stijging van de temperatuur neemt de enzymactiviteit toe, doordat bindingen tussen
enzymmoleculen en substraat moleculen gemakkelijker tot stand komen.
•Bij verdere verhoging van de temperatuur neemt het aantal intacte enzymmoleculen af. De
moleculen bewegen dan zo heftig dat de ruimtelijke structuur verandert, en daardoor past het
substraat niet meer in het actieve centrum.
•Boven de maximumtemperatuur hebben alle enzymmoleculen hun specifieke ruimtelijke structuur
verloren. Dit proces heet denaturatie en is onomkeerbaar.
-verband is een optimum kromme
