Biologie SE 1 hoofdstukken: 1, 2 en 5
1.2 Stofwisseling in cellen
Stofwisseling (metabolisme) = het geheel van chemische omzettingsprocessen in de cellen van
een organisme.
Enzymen = eiwit die omzettingsprocessen mogelijk maken.
Chemische energie = energie in energierijke stoffen.
Assimilatie = opbouw van organische moleculen uit kleine moleculen, heeft energie nodig.
Organische stoffen = koolhydraten, vetten, eiwitten en DNA die functioneren als brandstof,
reservestof, bouwstof of informatiedrager.
Dissimilatie = de afbraak van organische moleculen, energie komt vrij.
Organische stoffen = koolstofverbindingen, moleculen hebben een of meer ketens van
koolstofatomen, elementen: H, O, N, S en P komen voor, soms ook metaalionen.
Anorganische stoffen = stoffen die niet tot de organische stoffen behoren, kleine moleculen met
slechts één C- atoom.
Autotroof = planten en cyanobacteriën, kunnen glucose vormen uit de anorganische stoffen CO2
en H2O.
Koolstofassimilatie = glucose vormen uit anorganische stoffen CO2 en H2O (of een andere stof
met H). Er is energie hiervoor nodig. Autotroof doet het via fotosynthese.
Heterotrofe organismen = schimmels en dieren, moeten organische stoffen als voedsel
opnemen en kunnen deze niet bouwen uit anorganische stoffen.
Voortgezette assimilatie = proces waarbij glucose de grondstof is voor de vorming van andere
koolhydraten, vetten, eiwitten en DNA. Bij autotrofe organismen zijn mineralen nodig.
ATP = nucleotide, een van de bouwstenen van nucleïnezuren, adenosinetrifosfaat (ADP + P)
- Wordt gevormd bij de fotosynthese in chloroplasten en bij de verbranding in de
mitochondriën.
- Transporteert chemische energie naar plaatsen in de cel waar het nodig is.
- Bij afsplitsing van 3de fosfaatgroep ontstaat ADP en er komt energie vrij.
Fosforylering = wanneer die energie uit lichtreacties en fotosynthese gebruikt wordt om een
fosfaatgroep te binden aan ADP om vervolgens ATP te vormen.
1.3 Enzymen
,Enzymen = eiwitten die stofwisselingsreacties katalyseren.
Actieve centrum = bepaald deel van enzymmolecuul met een specifieke ruimtelijke structuur
waar de reacties plaatsvinden.
Substraat = stof waarop een enzym inwerkt, past precies in het actieve centrum.
- Op moment van binding, ontstaat heel even een enzym-substraatcomplex.
- Na de reactie laat het ontstane molecuul los en kan de volgende reactie plaatsvinden.
ATPases = eiwitcomplex die ionen, tegen hun elektrochemische gradiënt in, over het
celmembraan kunnen transporteren.
- Werkt in op het substraat ATP
- Verkrijgt benodigde energie door de omzetting van ATP in ADP en Pi, en kan ook ATP
synthetiseren uit ADP en Pi.
Cofactor = als een enzym voor zijn werking een ander molecuul nodig heeft, het eigenlijke
enzymmolecuul wordt dan apo-enzym genoemd.
Co-enzym = als de cofactor een organische stof is.
Activeringsenergie = energie die nodig is om een reactie op gang te krijgen, deze wordt bij
inwerking van een enzym op een substraat verlaagd.
Enzymactiviteit = de snelheid waarmee een enzym een reactie versneld, kan worden uitgedrukt
in hoeveelheid substraat / tijdseenheid of hoeveelheid product / tijdseenheid.
Minimumtemperatuur = temperatuur waaronder geen enzymactiviteit is omdat de moleculen te
traag bewegen voor de vorming van E-S-complexen.
Maximumtemperatuur = temperatuur waarboven de enzymmoleculen zo snel bewegen dat ze
hun specifieke ruimtelijke structuur verliezen en dus niet meer werkzaam zijn.
Denaturatie = het verliezen van de specifieke ruimtelijke structuur, dit is irreversibel.
Optimumkromme = het verband tussen temperatuur en enzymactiviteit in een diagram.
Het optimum = bepaalde zuurgraad waarbij de ruimtelijke structuur van een enzym intact blijft.
- Verandering van pH heeft als gevolg dat bij steeds meer enzymmoleculen het actieve
centrum verandert waardoor het enzym zijn werking verliest.
Activator = stof waarvan de molecuul aan een enzymmolecuul bindt en de enzymactiviteit
verhoogd, de E-S-complexen worden sneller gevormd (hormonen, geneesmiddelen).
Remstoffen = stoffen die binden aan een enzymmolecuul en de enzymactiviteit verlagen.
- Geen vorming van E-S-complexen (zware metalen; cadmium en lood).
, Het eindproduct van een reactieketen kan functioneren als remstof op een enzym in de
reactieketen, zo ontstaat een evenwicht tussen beginstof en product.
1.4 Koolstofassimilatie
Fotosynthese: 6 CO2 + 6 H2O + energie → C6H12O6 + 6 O2
Foto-autotroof = autotrofe organismen die licht gebruiken als energie voor koolstofassimilatie.
Cholorofyl = deel van planten en cyanobacteria, bij planten in membranen in chloroplasten.
Thylakoïden = membranen met chlorofyl die gerangschikt zijn in stapels munten, granum is de
naam voor een stapel, rondom thylakoïden zit de stroma van de chloroplast.
Beperkende factor = factor die de maximale intensiteit van de fotosynthese bepaalt, verhoging
hiervan leidt tot een hogere intensiteit van de fotosynthese.
Fotosystemen = Verschillende typen chlorofyl, enzymmoleculen en elektronenacceptoren die bij
elkaar liggen in de thylakoïden.
Lichtreacties = de reactieketen van fotosynthese waar licht voor nodig is
- Bij splitsing van water ontstaat: waterstof ionen, zuurstof en 2e-.
- De fotosystemen geven de elektronen aan elkaar door, daarbij worden de elektronen
energierijk gemaakt.
- Energie van de energierijke elektronen wordt gebruikt voor de vorming van ATP en
NADPH.
- In fotosysteem 1, worden energierijke elektronen afgestaan aan NADP+. 1 molecuul
neemt 2e- op van het enzym NADP+ - reductase en 1 H+- ion uit het stroma:
NADP+ + H+ + 2e- → NADPH
- NADPH transporteert energierijke elektronen en H+ naar de donkerreacties.
- Doordat de elektronen een negatieve lading hebben, blijft het fotosysteem met een
positieve lading achter.
- Er komen nieuwe elektronen in, die energiearm zijn. Door lichtenergie worden ze
energierijk
- In fotosysteem 1 worden energierijke elektronen gebruikt om H+ actief door het
thylakoïdmembraan te transporteren vanuit het stroma.
- Elektron verliest zijn energie en keert terug naar het chlorofyl molecuul (cyclische
fosforylering).
- Het enzym ATPsynthase gebruikt het verschil in H+ concentratie om energie te maken
voor het omzetten van ADP + Pi in ATP.
- ATP is nodig voor vorming van glucose in donkerreactie
Donkerreacties = de reactieketen van fotosynthese waar geen licht voor nodig is.
- Donkerreacties vinden direct aansluitend op lichtreacties plaats, maar kunnen ook in het
donker plaatsvinden.
1.2 Stofwisseling in cellen
Stofwisseling (metabolisme) = het geheel van chemische omzettingsprocessen in de cellen van
een organisme.
Enzymen = eiwit die omzettingsprocessen mogelijk maken.
Chemische energie = energie in energierijke stoffen.
Assimilatie = opbouw van organische moleculen uit kleine moleculen, heeft energie nodig.
Organische stoffen = koolhydraten, vetten, eiwitten en DNA die functioneren als brandstof,
reservestof, bouwstof of informatiedrager.
Dissimilatie = de afbraak van organische moleculen, energie komt vrij.
Organische stoffen = koolstofverbindingen, moleculen hebben een of meer ketens van
koolstofatomen, elementen: H, O, N, S en P komen voor, soms ook metaalionen.
Anorganische stoffen = stoffen die niet tot de organische stoffen behoren, kleine moleculen met
slechts één C- atoom.
Autotroof = planten en cyanobacteriën, kunnen glucose vormen uit de anorganische stoffen CO2
en H2O.
Koolstofassimilatie = glucose vormen uit anorganische stoffen CO2 en H2O (of een andere stof
met H). Er is energie hiervoor nodig. Autotroof doet het via fotosynthese.
Heterotrofe organismen = schimmels en dieren, moeten organische stoffen als voedsel
opnemen en kunnen deze niet bouwen uit anorganische stoffen.
Voortgezette assimilatie = proces waarbij glucose de grondstof is voor de vorming van andere
koolhydraten, vetten, eiwitten en DNA. Bij autotrofe organismen zijn mineralen nodig.
ATP = nucleotide, een van de bouwstenen van nucleïnezuren, adenosinetrifosfaat (ADP + P)
- Wordt gevormd bij de fotosynthese in chloroplasten en bij de verbranding in de
mitochondriën.
- Transporteert chemische energie naar plaatsen in de cel waar het nodig is.
- Bij afsplitsing van 3de fosfaatgroep ontstaat ADP en er komt energie vrij.
Fosforylering = wanneer die energie uit lichtreacties en fotosynthese gebruikt wordt om een
fosfaatgroep te binden aan ADP om vervolgens ATP te vormen.
1.3 Enzymen
,Enzymen = eiwitten die stofwisselingsreacties katalyseren.
Actieve centrum = bepaald deel van enzymmolecuul met een specifieke ruimtelijke structuur
waar de reacties plaatsvinden.
Substraat = stof waarop een enzym inwerkt, past precies in het actieve centrum.
- Op moment van binding, ontstaat heel even een enzym-substraatcomplex.
- Na de reactie laat het ontstane molecuul los en kan de volgende reactie plaatsvinden.
ATPases = eiwitcomplex die ionen, tegen hun elektrochemische gradiënt in, over het
celmembraan kunnen transporteren.
- Werkt in op het substraat ATP
- Verkrijgt benodigde energie door de omzetting van ATP in ADP en Pi, en kan ook ATP
synthetiseren uit ADP en Pi.
Cofactor = als een enzym voor zijn werking een ander molecuul nodig heeft, het eigenlijke
enzymmolecuul wordt dan apo-enzym genoemd.
Co-enzym = als de cofactor een organische stof is.
Activeringsenergie = energie die nodig is om een reactie op gang te krijgen, deze wordt bij
inwerking van een enzym op een substraat verlaagd.
Enzymactiviteit = de snelheid waarmee een enzym een reactie versneld, kan worden uitgedrukt
in hoeveelheid substraat / tijdseenheid of hoeveelheid product / tijdseenheid.
Minimumtemperatuur = temperatuur waaronder geen enzymactiviteit is omdat de moleculen te
traag bewegen voor de vorming van E-S-complexen.
Maximumtemperatuur = temperatuur waarboven de enzymmoleculen zo snel bewegen dat ze
hun specifieke ruimtelijke structuur verliezen en dus niet meer werkzaam zijn.
Denaturatie = het verliezen van de specifieke ruimtelijke structuur, dit is irreversibel.
Optimumkromme = het verband tussen temperatuur en enzymactiviteit in een diagram.
Het optimum = bepaalde zuurgraad waarbij de ruimtelijke structuur van een enzym intact blijft.
- Verandering van pH heeft als gevolg dat bij steeds meer enzymmoleculen het actieve
centrum verandert waardoor het enzym zijn werking verliest.
Activator = stof waarvan de molecuul aan een enzymmolecuul bindt en de enzymactiviteit
verhoogd, de E-S-complexen worden sneller gevormd (hormonen, geneesmiddelen).
Remstoffen = stoffen die binden aan een enzymmolecuul en de enzymactiviteit verlagen.
- Geen vorming van E-S-complexen (zware metalen; cadmium en lood).
, Het eindproduct van een reactieketen kan functioneren als remstof op een enzym in de
reactieketen, zo ontstaat een evenwicht tussen beginstof en product.
1.4 Koolstofassimilatie
Fotosynthese: 6 CO2 + 6 H2O + energie → C6H12O6 + 6 O2
Foto-autotroof = autotrofe organismen die licht gebruiken als energie voor koolstofassimilatie.
Cholorofyl = deel van planten en cyanobacteria, bij planten in membranen in chloroplasten.
Thylakoïden = membranen met chlorofyl die gerangschikt zijn in stapels munten, granum is de
naam voor een stapel, rondom thylakoïden zit de stroma van de chloroplast.
Beperkende factor = factor die de maximale intensiteit van de fotosynthese bepaalt, verhoging
hiervan leidt tot een hogere intensiteit van de fotosynthese.
Fotosystemen = Verschillende typen chlorofyl, enzymmoleculen en elektronenacceptoren die bij
elkaar liggen in de thylakoïden.
Lichtreacties = de reactieketen van fotosynthese waar licht voor nodig is
- Bij splitsing van water ontstaat: waterstof ionen, zuurstof en 2e-.
- De fotosystemen geven de elektronen aan elkaar door, daarbij worden de elektronen
energierijk gemaakt.
- Energie van de energierijke elektronen wordt gebruikt voor de vorming van ATP en
NADPH.
- In fotosysteem 1, worden energierijke elektronen afgestaan aan NADP+. 1 molecuul
neemt 2e- op van het enzym NADP+ - reductase en 1 H+- ion uit het stroma:
NADP+ + H+ + 2e- → NADPH
- NADPH transporteert energierijke elektronen en H+ naar de donkerreacties.
- Doordat de elektronen een negatieve lading hebben, blijft het fotosysteem met een
positieve lading achter.
- Er komen nieuwe elektronen in, die energiearm zijn. Door lichtenergie worden ze
energierijk
- In fotosysteem 1 worden energierijke elektronen gebruikt om H+ actief door het
thylakoïdmembraan te transporteren vanuit het stroma.
- Elektron verliest zijn energie en keert terug naar het chlorofyl molecuul (cyclische
fosforylering).
- Het enzym ATPsynthase gebruikt het verschil in H+ concentratie om energie te maken
voor het omzetten van ADP + Pi in ATP.
- ATP is nodig voor vorming van glucose in donkerreactie
Donkerreacties = de reactieketen van fotosynthese waar geen licht voor nodig is.
- Donkerreacties vinden direct aansluitend op lichtreacties plaats, maar kunnen ook in het
donker plaatsvinden.
