1 Chemie in de cellen
● Alle chemische omzettingsprocessen in een organisme heet de stofwisseling
(metabolisme).
● In ons lichaam zijn processen die altijd doorgaan, dit zijn processen zoals de
hartslag, de ademhalingsbewegingen en de peristaltische bewegingen van het
darmkanaal. Alle stofwisseling die hierbij nodig is worden gerekend tot de basale
metabolisme (de grondstofwisseling).
● De intensiteit van het basale metabolisme is onder andere afhankelijk van het
geslacht, leeftijd en lichaamsgewicht.
● Organische moleculen bevatten altijd het element koolstof en waterstof maar meestal
ook zuurstof. Organische moleculen zijn energierijk door een grote hoeveelheid
bindingen. Deze chemische energie kan er uit gehaald worden door deze bindingen
te verbreken en het organische molecuul af te breken tot kleinere moleculen. Als een
molecuul geen/weinig energie meer bevat is het een anorganisch molecuul.
● Er zijn twee stofwisselingsprocessen; assimilatie waarbij een groter organisch
molecuul gemaakt wordt uit meerdere kleinere moleculen waarbij energie wordt
opgenomen en dissimilatie waar een groter organisch molecuul afgebroken wordt
tot kleinere moleculen en er energie vrijkomt.
● Autotrofe organismen zijn organismen die aan assimilatie kunnen doen. Als een
organisme koolstofdioxide en water omzet in glucose is er sprake van
koolstofassimilatie.
● Glucose is de grondstof voor de vorming van veel andere belangrijke moleculen in
een organisme zoals koolhydraten, vetten, eiwitten en DNA. Deze omzetting heet de
voortgezette assimilatie. Heterotrofe organismen kunnen ook doen aan
voortgezette assimilatie.
● Moleculen van de stof ATP (adenosinetrifosfaat) transporteren chemische energie
naar plaatsen in de cel waar energie nodig is. ATP zonder de derde fosfaatgroepen
is ADP (adenosinedifosfaat), zonder de tweede AMP (adenosinemonofosfaat) en
zonder de eerste gewoon adenosine.
● Er zijn meer energiedragers (of dragermoleculen) die aan ATP chemisch verwant zijn
zoals NAD+ (nicotinamide-adenine-dinucleotide) en NADP+
(nicotinamide-adenine-dinucleotide-fosfaat)
● In bladgroenkorrels en in de mitochondriën worden vormen van energie waar de cel
niks mee kan doen omgezet in ATP. De energie wordt dan namelijk gebruikt om
fosfaat te binden aan ADP om ATP te vormen. Dit heet fosforylering.
● Fosfaat buiten een organische binding wordt weergegeven als Pi.
.
, 2 enzymen
● Enzymen zijn katalysatoren voor chemische omzettingsprocessen. Een
enzymmolecuul heeft veel knikken en lussen. Het deel waar de reactie plaatsvindt is
het actieve centrum. De stof waar het enzym op werkt is het substraat. Enzymen
zijn substraatspecifiek wat betekent dat ze maar op een reactie werken.
● De stof of de stoffen die bij een reactie ontstaat heet het reactieproduct.
● Het enzym werkt door een enzym-substraatcomplex (E-S-complex) te vormen met
het substraat waar het substraat zijn originele vorm loslaat en bind met andere
atomen waarna het loslaat en de reactieproducten het enzym onveranderd
achterlaten.
● De naam van een enzym bestaat meestal uit de naam van het substraat en het
achtervoegsel -ase.
● Soms heeft een enzym om te werken een ander molecuul nodig dat de cofactor
heet. Het enzym is dan een apo-enzym. De cofactor kan zowel anorganisch of
organisch zijn waarbij het ook wel een co-enzym genoemd wordt.
● ATP’asen zijn transporteiwitten in de membranen van cellen of celorganellen.
ATP’ase heeft ATP nodig om ATP te maken dus in deze specifieke situatie is het dus
zowel substraat als co-enzym.
● De minimale hoeveelheid energie die nodig is om een reactie op te gang te brengen
is de energiedrempel. Bij een lage temperatuur is er weinig energie.
● De energie die moet worden toegevoerd om de reactie op gang te brengen is de
activeringsenergie. De energie die vrijkomt is de reactie-energie. Een enzym
verlaagt de energiedrempel zodat er minder activeringsenergie nodig is. De
hoeveelheid energie die vrijkomt bij een reactie is niet van invloed door het enzym.
● De mate waarin een enzym een reactie versnelt is de enzymactiviteit. Het is
uitgedrukt in substraatmoleculen die worden omgezet per tijdseenheid. Het is
afhankelijk van de temperatuur. Bij een te hoge temperatuur verliezen enzymen hun
ruimtelijke structuur en functioneren ze niet meer correct (denaturatie) dit is
onomkeerbaar.
● Enzymen hebben ook een maximum, optimum en minimum wat betreft de zuurgraad
(pH) Voorbij het maximum zullen de enzymen niet meer functioneren maar dit is wel
omkeerbaar als de pH weer richting het optimum gaat.
● Sommige moleculen binden zich met enzymen en kunnen daarmee de
enzymactiviteit verhogen of verlagen. Moleculen die het verhogen zijn activatoren
die het verlagen zijn remstoffen.
● Enzymatische reacties zitten meestal in reactieketens.
● Alle chemische omzettingsprocessen in een organisme heet de stofwisseling
(metabolisme).
● In ons lichaam zijn processen die altijd doorgaan, dit zijn processen zoals de
hartslag, de ademhalingsbewegingen en de peristaltische bewegingen van het
darmkanaal. Alle stofwisseling die hierbij nodig is worden gerekend tot de basale
metabolisme (de grondstofwisseling).
● De intensiteit van het basale metabolisme is onder andere afhankelijk van het
geslacht, leeftijd en lichaamsgewicht.
● Organische moleculen bevatten altijd het element koolstof en waterstof maar meestal
ook zuurstof. Organische moleculen zijn energierijk door een grote hoeveelheid
bindingen. Deze chemische energie kan er uit gehaald worden door deze bindingen
te verbreken en het organische molecuul af te breken tot kleinere moleculen. Als een
molecuul geen/weinig energie meer bevat is het een anorganisch molecuul.
● Er zijn twee stofwisselingsprocessen; assimilatie waarbij een groter organisch
molecuul gemaakt wordt uit meerdere kleinere moleculen waarbij energie wordt
opgenomen en dissimilatie waar een groter organisch molecuul afgebroken wordt
tot kleinere moleculen en er energie vrijkomt.
● Autotrofe organismen zijn organismen die aan assimilatie kunnen doen. Als een
organisme koolstofdioxide en water omzet in glucose is er sprake van
koolstofassimilatie.
● Glucose is de grondstof voor de vorming van veel andere belangrijke moleculen in
een organisme zoals koolhydraten, vetten, eiwitten en DNA. Deze omzetting heet de
voortgezette assimilatie. Heterotrofe organismen kunnen ook doen aan
voortgezette assimilatie.
● Moleculen van de stof ATP (adenosinetrifosfaat) transporteren chemische energie
naar plaatsen in de cel waar energie nodig is. ATP zonder de derde fosfaatgroepen
is ADP (adenosinedifosfaat), zonder de tweede AMP (adenosinemonofosfaat) en
zonder de eerste gewoon adenosine.
● Er zijn meer energiedragers (of dragermoleculen) die aan ATP chemisch verwant zijn
zoals NAD+ (nicotinamide-adenine-dinucleotide) en NADP+
(nicotinamide-adenine-dinucleotide-fosfaat)
● In bladgroenkorrels en in de mitochondriën worden vormen van energie waar de cel
niks mee kan doen omgezet in ATP. De energie wordt dan namelijk gebruikt om
fosfaat te binden aan ADP om ATP te vormen. Dit heet fosforylering.
● Fosfaat buiten een organische binding wordt weergegeven als Pi.
.
, 2 enzymen
● Enzymen zijn katalysatoren voor chemische omzettingsprocessen. Een
enzymmolecuul heeft veel knikken en lussen. Het deel waar de reactie plaatsvindt is
het actieve centrum. De stof waar het enzym op werkt is het substraat. Enzymen
zijn substraatspecifiek wat betekent dat ze maar op een reactie werken.
● De stof of de stoffen die bij een reactie ontstaat heet het reactieproduct.
● Het enzym werkt door een enzym-substraatcomplex (E-S-complex) te vormen met
het substraat waar het substraat zijn originele vorm loslaat en bind met andere
atomen waarna het loslaat en de reactieproducten het enzym onveranderd
achterlaten.
● De naam van een enzym bestaat meestal uit de naam van het substraat en het
achtervoegsel -ase.
● Soms heeft een enzym om te werken een ander molecuul nodig dat de cofactor
heet. Het enzym is dan een apo-enzym. De cofactor kan zowel anorganisch of
organisch zijn waarbij het ook wel een co-enzym genoemd wordt.
● ATP’asen zijn transporteiwitten in de membranen van cellen of celorganellen.
ATP’ase heeft ATP nodig om ATP te maken dus in deze specifieke situatie is het dus
zowel substraat als co-enzym.
● De minimale hoeveelheid energie die nodig is om een reactie op te gang te brengen
is de energiedrempel. Bij een lage temperatuur is er weinig energie.
● De energie die moet worden toegevoerd om de reactie op gang te brengen is de
activeringsenergie. De energie die vrijkomt is de reactie-energie. Een enzym
verlaagt de energiedrempel zodat er minder activeringsenergie nodig is. De
hoeveelheid energie die vrijkomt bij een reactie is niet van invloed door het enzym.
● De mate waarin een enzym een reactie versnelt is de enzymactiviteit. Het is
uitgedrukt in substraatmoleculen die worden omgezet per tijdseenheid. Het is
afhankelijk van de temperatuur. Bij een te hoge temperatuur verliezen enzymen hun
ruimtelijke structuur en functioneren ze niet meer correct (denaturatie) dit is
onomkeerbaar.
● Enzymen hebben ook een maximum, optimum en minimum wat betreft de zuurgraad
(pH) Voorbij het maximum zullen de enzymen niet meer functioneren maar dit is wel
omkeerbaar als de pH weer richting het optimum gaat.
● Sommige moleculen binden zich met enzymen en kunnen daarmee de
enzymactiviteit verhogen of verlagen. Moleculen die het verhogen zijn activatoren
die het verlagen zijn remstoffen.
● Enzymatische reacties zitten meestal in reactieketens.
