eindexamen biologie 5de middelbaar - samenvatting

TH2: Stof- en
energieomzettingen in de cel
1. Opbouw en afbraak van biomoleculen
Stofwisselingsreacties=stof-en energieomzettingen in cel die gekatalyseerd w door enzymen
mbv chemische rea
Celmetabolisme = geheel aan stofwisselingsreacties in cel OPBOUW & AFBRAAK

ANABOLISME
 = geheel aan rea leidt tot opbouw / biosynthese nieuwe moleculen
Bv: ontstaan eiwitten uit aminozuurketens /fotosynthese
 Groei & ontwikkeling van org
 Herstel
 Endergone reacties = netto energie nodig -ATP

KATABOLISME
 = alle afbraakreacties waarbij mol herleid nr kleinere mol  gebruikt in anabolisme
 Start afbraak: vertering voedsel  ontstaan mol die door darm opgenomen w
 Omzetting celmateriaal beschadigde structuren afbreken – worden hergebruikt
 exergone reacties = netto energie vrij +ATP -> opgeslagen in energiedragers


 Wisselwerking: katabolisme levert E aan anabolisme

METABOLE ROUTES
 ana + kata = resultaat meerdere reacties
 = reactieketen = reeks van enzymgekatalyseerde reacties die binnen cel spec mol
oplevert
 Moleculen vaak in meerdere metabole routes ->netwerk

2. Energiedragers in de cel
 Transport energie
OG ￪->
 Door E-dragers: knn cellen vrijgekomen E bij katabole rea,
geoxideerd =
overdragen nr plaatsten waar E nodig is vo anabole rea
reductor
 Energiedragers hebben hoge E-inhoud
OG ￬ ->
ATP: energiebron verschillende processen adenosinetrifosfaat
gereduceerd =
NAD: oxidatie- en reductiereacties nicotinamide-adenine-dinucleotide
oxidator

ATP
= Universele drager
Levert E vo:
 Biosynthese nieuwe moleculen
 Transport stoffen doorheen membranen
 Uitvoering van bewegingen


 Oplosbaar in water  verplaatsing in cytoplasma door diffusie
 Kan doorheen membraan met ATP-transporters


Cellen nood aan energie => komt vrij door hydrolyse van ATP
Fosfaatgroep splitst af van ATP-> ADP -> afbraakreacties & concentratieverschillen ven H +
leveren E om fosfaatgroep weer aan ADP te binden -> ATP

, NAD, NADP, FAD
 Elektronendragers: oxidatie-reductiereacties moleculen die rol spelen bij verplaatsen e-
tijdens reacties
 Verbinden katabolsime & anabolisme: energie uit katabole reacties -> anabole reacties
 Co-enzymen komen vaak gebonden voor op enzymen die reacties (o&r) katalyseren
 NAD
in geoxideerde vorm met + lading NAD+
in gereduceerde vorm met extra waterstof NADH bevat meer E

 FAD in geoxideerde vorm
in gereduceerde vorm FADH2

 NADP+
In gereduceerde vorm NADPH



3. Autotrofe & heterotrofe organismen

AUTOTROOF
HETEROTROOF
 CO2 als koolstofbron
 Organische mol: lipiden &
 Fotoautotroof
sachariden als koolstofbron
 Biomoleculen aangemaakt voor cel
 E & e- nodig
 Chemoheterotroof
 e- uit water
 Bij oxidatie van die mol komt E vrij
 E uit zonlicht
 Fotoheterotroof
 Chemoautotroof
 Sommige ook zonlicht als
 Biomoleculen aangemaakt voor cel
energiebron
 E & e- nodig
 e- uit anorgonische bindingen
NH4+ - S – H2S – CH4 - Fe2+
 Geen zonlicht




Fotosynthese
1. Pigmenten van fotosynthese

 Licht opgevangen door pigmenten = mol die licht
absorberen
 Chlorofyl – carotenoïden

Absorptiespectrum = geeft weer in welke mate een
pigment bep golflengtes absorbeert
 Chlorofyl vangt blauw & rood
 Groen gereflecteerd & doorgelaten  planten
hebben veel chlorofyl, dus = groen
 Carotenoïden: vangen blauw op

Door combo van verschillende pigmenten haalt een autotroof organisme meer E uit zonlicht

2. Fotosyntheseproces

, Bestaat uit 2 delen:
Lichtreacties: ADP & NADP+  ATP & NADPH => licht E  chemische E
& Calvincyclus: CO2 gebonden aan ATP & NADPH om een glucosemolecule te maken (geen
licht nodig)


LICHTREACTIES
 Mogelijk door 4 eiwitcomplexen (fotosysteem I&II, protonpomp, ATP-synthase) &
elektronendragers in het thylakoïdmembraan van chloroplast van plantencel

In fotosystemen absorbeert chlorofyl licht-E -
> e- naar hoger E-niveau -> w overgedragen
-> oxidatie-reductiereacties -> protonen
van stromakant nr lumenkant in protonpomp

Elektronentransportketen :
fotosystemen, protonpomp &
elektronendragers

In FS2 : water gesplitst tot e-, H+ & O2
 !!! O2 bron
Protonenconcentratie in lumen
(binnenkant thylakoïde) + hoger dan
die in stroma
= protonengradiënt = de
drijvende kracht vo het ATP-
synthasecomplex maakt APT aan met ADP & fosfaat


A. Fotosysteem II & splitsing water

 Bevat de pigmenten
 Licht-E -> chemische-E
 Lichtcapterend deel & reactiecentrum

Chlorofyl in lichtcapterend deel absorberen fotonen -> E overgedragen nr chlorofyl in
reactiecentrum
 chlorofyl geeft e- aan elektronendrager
 In chlorofylmolecule:
e- te veel E -> verspringt = excitatie nr hoger niveau -> niet stabiel -> e - uitgestoten -
> chlorofyl + geladen -> gaat andere e- opnemen om neutraal te zijn -> e- van fotolyse
(in O2, protonen & elektronen) gebruikt om e- vd chlorofylmol aan te vullen -> chlorofyl
kan terug licht absorberen & aan FS2 geven

Fotolyse: 2H2O -> O2 + 4H+ + 4 é

B. Protonpomp
 Elektronendrager geeft e- aan protonpomp
 Eiwitcomplex: in thylakoïdemembraan – H+ pompen van stroma nr lumen m.b.v.
vrijgekomen E bij verplaatsing e-


C. Fotosysteem I & vorming NADPH
 Licht brengt e- in chlorofylmolecule in FS1 nr hoger E-niveau -> e - doorgegeven aan
NADP+ -> gereduceerd NADP+ + H+ + é tot NADPH m.b.v. enzym NADP-reductase
 Tekort aan e- in chlorofyl in F1 aangevuld door elektronendragers
 ELEKTRONENTRANSPORTKETEN

D. Vorming ATP