Samenvatting Biologie
Hoofdstuk 3, Stofwisseling
Paragraaf 1, Chemie in cellen
Metabolisme
Stofwisseling / metabolisme: het geheel van chemische omzettingsprocessen in een
organisme. Groot deel van de stofwisseling vindt plaats in cellen, cellen nemen stoffen op en
zetten deze om in in andere stoffen. Deze omzetting is nodig voor opbouw van de cel en
energievoorzieningen.
Alle stofwisselingsprocessen in rust, worden gerekend tot basale metabolisme /
grondstofwisseling. De intensiteit hiervan kan je bepalen aan de hand van de hoeveelheid
zuurstof, en hangt af van het geslacht, de leeftijd en het lichaamsgewicht.
Energierijke organische stoffen
Cellen bestaan uit organische en anorganische stoffen. Organische stoffen bestaan uit
meerdere koolstofketens, voor deze bindingen is energie nodig. Bij het verbreken van C-H
komt energie beschikbaar voor die cel. De energie die in deze bindingen is opgeslagen:
chemische energie.
Anorganische stoffen zijn kleine simpele moleculen, bevatten weinig energie. Glucose is
belangrijk als brandstof en bouwstof
Assimilatie en dissimilatie
Stofwisselingsprocessen zijn in te delen in assimilatie en dissimilatie.
Assimilatie: de opbouw van organische moleculen uit kleinere moleculen.
Dissimilatie: de afbraak van grote organische moleculen tot kleinere moleculen.
Voor assimilatie is energie nodig en bij dissimilatie komt energie vrij.
Alleen autotrofe organismen zijn in staat glucose te vormen uit koolstofdioxide en water:
koolstofassimilatie. Glucose is vervolgens de grondstof voor het vormen van: DNA, vetten,
eiwitten, koolhydraten: voortgezette assimilatie. Hierbij ontstaan grotere organische
moleculen met energierijke bindingen.
De energie die vrijkomt bij dissimilatie kan worden gebruikt voor celprocessen: assimilatie of
stoffentransport. Voortgezette assimilatie en dissimilatie vinden in autotrofe en heterotrofe
organismen plaats.
, Energiedragers
Cellen delen, groeien en zorgen voor levensprocessen zoals beweging en transport en
afscheiding van stoffen. ATP (adenosinetrifosfaat): deze moleculen transporteren chemische
energie naar plaatsen in de cel waar dit nodig is.
ATP bestaat uit adenosine en drie fosfaatgroepen. In de bindingen van de fosfaatgroepen zit
veel energie. Wanneer de derde fosfaatgroep wordt afgesplitst, ontstaat ADP
(adenosinedifosfaat) en komt bindingsenergie beschikbaar.
Deze energie kan worden overgedragen aan stofwisselingsreacties en processen in de cel:
eiwitsynthese of actief transport.
Bij afsplitsing van de tweede fosfaatgroep ontstaat AMP (adenosinemonofosfaat). Andere
energiedragers zijn: NAD+ (nicotinamide-adenine-dinucleotide) en NADP+
(nicotinamide-adenine-dinucleotide-fosfaat).
ATP wordt gevormd bij fotosynthese in chloroplasten en bij verbranding in mitochondriën.
Daarbij worden lichtenergie en chemische energie uit glucose omgezet in chemische
energie van ATP. Door binding van een fosfaatgroep aan ADP ontstaat ATP. Deze reactie:
fosforylering.
Paragraaf 2, Enzymen
Bouw en werking
Enzymen: eiwitten die chemische omzettingsprocessen katalyseren zonder zelf te worden
verbruikt. Met enzymen kan de cel stofwisseling sturen. Het deel van het molecuul waar de
reactie plaatsvindt: actieve centrum. Dit deel heeft een specifieke ruimtelijke structuur. De
stof waarop een enzym inwerkt: substraat. Deze past precies in het actieve centrum,
enzymen zijn dus substraatspecifiek: elk enzym kan slechts inwerken op 1 stof en elke
reactie vereist een eigen enzym. Zodra ze aan elkaar binden vindt de reactie plaats. De
stoffen die ontstaan: reactieproduct.
Op het moment van binding ontstaat heel even een enzym-substraatcomplex (E-S-complex).
In het substraatmolecuul worden verbindingen verbroken en komen nieuwe tot stand. Het
substraat wordt omgezet in het product. Na de reactie laat het ontstane molecuul los en kan
een nieuwe reactie optreden. Het enzymmolecuul verandert niet en kan weer binden aan
een substraatmolecuul.
De naam van een enzym is vaak een combinatie van het substraat en het achtervoegsel
-ase. Veel enzymatische reacties verlopen twee richtingen op (weergeven met dubbele →,
daarboven enzym)
Als enzym een ander molecuul nodig heeft, dit molecuul: cofactor, het eigenlijke
enzymmolecuul: apo-enzym. Als de cofactor organische stof is: co-enzym.
ATP’asen: transporteiwitten in membranen van cellen of organellen, dit ionentransport kan
alleen plaatsvinden met energie uit de omzetting van ATP in ADP en fosfaat. Bij werking
ATP’ase is ATP dus substraat en co-enzym. Als H+-ionen via ATP’ase (ATP-synthase) naar
buiten stromen komt energie beschikbaar, gebruikt voor synthese ATP uit ADP + P
(fosforylering).
Hoofdstuk 3, Stofwisseling
Paragraaf 1, Chemie in cellen
Metabolisme
Stofwisseling / metabolisme: het geheel van chemische omzettingsprocessen in een
organisme. Groot deel van de stofwisseling vindt plaats in cellen, cellen nemen stoffen op en
zetten deze om in in andere stoffen. Deze omzetting is nodig voor opbouw van de cel en
energievoorzieningen.
Alle stofwisselingsprocessen in rust, worden gerekend tot basale metabolisme /
grondstofwisseling. De intensiteit hiervan kan je bepalen aan de hand van de hoeveelheid
zuurstof, en hangt af van het geslacht, de leeftijd en het lichaamsgewicht.
Energierijke organische stoffen
Cellen bestaan uit organische en anorganische stoffen. Organische stoffen bestaan uit
meerdere koolstofketens, voor deze bindingen is energie nodig. Bij het verbreken van C-H
komt energie beschikbaar voor die cel. De energie die in deze bindingen is opgeslagen:
chemische energie.
Anorganische stoffen zijn kleine simpele moleculen, bevatten weinig energie. Glucose is
belangrijk als brandstof en bouwstof
Assimilatie en dissimilatie
Stofwisselingsprocessen zijn in te delen in assimilatie en dissimilatie.
Assimilatie: de opbouw van organische moleculen uit kleinere moleculen.
Dissimilatie: de afbraak van grote organische moleculen tot kleinere moleculen.
Voor assimilatie is energie nodig en bij dissimilatie komt energie vrij.
Alleen autotrofe organismen zijn in staat glucose te vormen uit koolstofdioxide en water:
koolstofassimilatie. Glucose is vervolgens de grondstof voor het vormen van: DNA, vetten,
eiwitten, koolhydraten: voortgezette assimilatie. Hierbij ontstaan grotere organische
moleculen met energierijke bindingen.
De energie die vrijkomt bij dissimilatie kan worden gebruikt voor celprocessen: assimilatie of
stoffentransport. Voortgezette assimilatie en dissimilatie vinden in autotrofe en heterotrofe
organismen plaats.
, Energiedragers
Cellen delen, groeien en zorgen voor levensprocessen zoals beweging en transport en
afscheiding van stoffen. ATP (adenosinetrifosfaat): deze moleculen transporteren chemische
energie naar plaatsen in de cel waar dit nodig is.
ATP bestaat uit adenosine en drie fosfaatgroepen. In de bindingen van de fosfaatgroepen zit
veel energie. Wanneer de derde fosfaatgroep wordt afgesplitst, ontstaat ADP
(adenosinedifosfaat) en komt bindingsenergie beschikbaar.
Deze energie kan worden overgedragen aan stofwisselingsreacties en processen in de cel:
eiwitsynthese of actief transport.
Bij afsplitsing van de tweede fosfaatgroep ontstaat AMP (adenosinemonofosfaat). Andere
energiedragers zijn: NAD+ (nicotinamide-adenine-dinucleotide) en NADP+
(nicotinamide-adenine-dinucleotide-fosfaat).
ATP wordt gevormd bij fotosynthese in chloroplasten en bij verbranding in mitochondriën.
Daarbij worden lichtenergie en chemische energie uit glucose omgezet in chemische
energie van ATP. Door binding van een fosfaatgroep aan ADP ontstaat ATP. Deze reactie:
fosforylering.
Paragraaf 2, Enzymen
Bouw en werking
Enzymen: eiwitten die chemische omzettingsprocessen katalyseren zonder zelf te worden
verbruikt. Met enzymen kan de cel stofwisseling sturen. Het deel van het molecuul waar de
reactie plaatsvindt: actieve centrum. Dit deel heeft een specifieke ruimtelijke structuur. De
stof waarop een enzym inwerkt: substraat. Deze past precies in het actieve centrum,
enzymen zijn dus substraatspecifiek: elk enzym kan slechts inwerken op 1 stof en elke
reactie vereist een eigen enzym. Zodra ze aan elkaar binden vindt de reactie plaats. De
stoffen die ontstaan: reactieproduct.
Op het moment van binding ontstaat heel even een enzym-substraatcomplex (E-S-complex).
In het substraatmolecuul worden verbindingen verbroken en komen nieuwe tot stand. Het
substraat wordt omgezet in het product. Na de reactie laat het ontstane molecuul los en kan
een nieuwe reactie optreden. Het enzymmolecuul verandert niet en kan weer binden aan
een substraatmolecuul.
De naam van een enzym is vaak een combinatie van het substraat en het achtervoegsel
-ase. Veel enzymatische reacties verlopen twee richtingen op (weergeven met dubbele →,
daarboven enzym)
Als enzym een ander molecuul nodig heeft, dit molecuul: cofactor, het eigenlijke
enzymmolecuul: apo-enzym. Als de cofactor organische stof is: co-enzym.
ATP’asen: transporteiwitten in membranen van cellen of organellen, dit ionentransport kan
alleen plaatsvinden met energie uit de omzetting van ATP in ADP en fosfaat. Bij werking
ATP’ase is ATP dus substraat en co-enzym. Als H+-ionen via ATP’ase (ATP-synthase) naar
buiten stromen komt energie beschikbaar, gebruikt voor synthese ATP uit ADP + P
(fosforylering).
