Thema 9: Stofwisseling in een cel
9.1 Chemie in cellen
Begrippen:
Stofwisseling(= metabolisme): het totaal van alle chemische processen in de cellen van een
organisme
● Basale metabolisme(= grondstofwisseling): stofwisseling van een organisme in rust
Koolstofassimilatie: vorming van glucose uit koolstofdioxide en water m.b.v. energie
Fosforylering: het koppelen van een fosfaatgroep aan een stof
● Dus: ADP + Pi + energie → ATP + water
Assimilatie en dissimilatie:
- Assimilatie: opbouw van organische moleculen uit kleinere moleculen
● Van anorganische stoffen of andere organische stoffen
● Energie wordt vastgelegd in chemische energie in organische moleculen
● Voortgezette assimilatie: omzetting van glucose van de koolstofassimilatie in
andere organische stoffen, bijv. eiwitten, vetten, zetmeel en aminozuren
- Dissimilatie: afbraak van organische moleculen tot kleinere moleculen, met als doel
energie vrijmaken
● C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O
● Chemische energie uit stoffen vrij voor processen in cellen
● Meeste energie komt vrij bij de dissimilatie met zuurstof in de mitochondriёn.
Hierbij ontstaat warmte en ATP. De ATP wordt opgeslagen in de cellen en
gebruikt bij alle energie vragende processen
Energiedragers:
- ATP: adenosinetrifosfaat
● Opbouw van ATP: ADP + Pi + energie → ATP + water
● Afbraak van ATP: ATP → ADP + Pi + energie
● Energie om derde fosfaatgroep vast te maken, haalt de cel uit verbranding
van bijv. glucose. ATP geeft zijn energie weer af wanneer derde fosfaatgroep
afsplitst
- NAD+ (nicotinamide-adenine-dinucleotide)
- NADP+ (nicotinamide-adenine-dinucleotide-fosfaat)
- AMP (adenosinemonofosfaat)
, 9.2 Enzymen
Begrippen:
Enzymen: organische stof die stofwisselingsprocessen versnelt zonder zelf verbruikt te
worden
● Enzym bevat een actief centrum (= deel van enzym waar de reactie plaatsvindt)
● Enzymen worden gebruikt, maar niet verbruikt!
Denatureren: het verlies van de ruimtelijke structuur van bepaalde stoffen, zoals een
eiwit/enzym, waardoor eigenschappen en werking vaak sterk veranderen
Substraat: stof die door een enzym wordt omgezet
Optimumtemperatuur: temperatuur waarbij een enzym de hoogste hoeveelheid substraat
omzet
Enzymactiviteit: snelheid van werking van een enzym
● Hoeveelheid substraat die per tijdseenheid wordt omgezet of de hoeveelheid
reactieproduct die per tijdseenheid ontstaat
De enzymactiviteit hangt af van:
- Temperatuur
● Hoe warmer, hoe sneller enzymmoleculen bewegen, dus meer reactie
● Boven optimumtemperatuur denatureren enzymen
○ Vormverandering van het enzym is irreversibel (onomkeerbaar)
- pH
● Sterk afwijkende pH denaturatie van enzymen
● Verhoging of verlaging van pH laat het actieve centrum van enzymmoleculen
veranderen, waardoor het enzym zijn werking verliest
○ Vormverandering van het enzym is reversibel (omkeerbaar)
- Bepaalde stoffen kunnen enzymactiviteit beïnvloeden
● Activering: activatoren laten ruimtelijke structuur van een enzymmolecuul
veranderen, zodat sneller E-S-complexen kunnen worden gevormd
○ Enzymactiviteit wordt verhoogd
○ Bijv. sommige hormonen, vitaminen en medicijnen
● Remming: remstoffen veranderen de ruimtelijke structuur van
enzymmoleculen, waardoor geen E-S-complexen kunnen worden gevormd
○ 2 vormen:
■ Competitieve inhibitie: remstof gaat competitie aan met
substraat
● Bij een overmaat remstof verliest het substraat
● Bij overmaat substraat verliest remstof
■ Niet-competitieve inhibitie: remstof bindt niet aan actieve
centrum maar op een andere plaats aan het enzym
● Vorm van het enzym kan daardoor veranderen en
substraat kan zich niet binden
○ Enzymactiviteit wordt verlaagd
○ Bijv. zware metalen
○ Verandering is irreversibel!
- Enzym en substraat concentratie
● Meer botsingen, dus meer kans
Enzymactiviteit is dus het hoogst bij de optimumtemperatuur en de optimum-pH
9.1 Chemie in cellen
Begrippen:
Stofwisseling(= metabolisme): het totaal van alle chemische processen in de cellen van een
organisme
● Basale metabolisme(= grondstofwisseling): stofwisseling van een organisme in rust
Koolstofassimilatie: vorming van glucose uit koolstofdioxide en water m.b.v. energie
Fosforylering: het koppelen van een fosfaatgroep aan een stof
● Dus: ADP + Pi + energie → ATP + water
Assimilatie en dissimilatie:
- Assimilatie: opbouw van organische moleculen uit kleinere moleculen
● Van anorganische stoffen of andere organische stoffen
● Energie wordt vastgelegd in chemische energie in organische moleculen
● Voortgezette assimilatie: omzetting van glucose van de koolstofassimilatie in
andere organische stoffen, bijv. eiwitten, vetten, zetmeel en aminozuren
- Dissimilatie: afbraak van organische moleculen tot kleinere moleculen, met als doel
energie vrijmaken
● C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O
● Chemische energie uit stoffen vrij voor processen in cellen
● Meeste energie komt vrij bij de dissimilatie met zuurstof in de mitochondriёn.
Hierbij ontstaat warmte en ATP. De ATP wordt opgeslagen in de cellen en
gebruikt bij alle energie vragende processen
Energiedragers:
- ATP: adenosinetrifosfaat
● Opbouw van ATP: ADP + Pi + energie → ATP + water
● Afbraak van ATP: ATP → ADP + Pi + energie
● Energie om derde fosfaatgroep vast te maken, haalt de cel uit verbranding
van bijv. glucose. ATP geeft zijn energie weer af wanneer derde fosfaatgroep
afsplitst
- NAD+ (nicotinamide-adenine-dinucleotide)
- NADP+ (nicotinamide-adenine-dinucleotide-fosfaat)
- AMP (adenosinemonofosfaat)
, 9.2 Enzymen
Begrippen:
Enzymen: organische stof die stofwisselingsprocessen versnelt zonder zelf verbruikt te
worden
● Enzym bevat een actief centrum (= deel van enzym waar de reactie plaatsvindt)
● Enzymen worden gebruikt, maar niet verbruikt!
Denatureren: het verlies van de ruimtelijke structuur van bepaalde stoffen, zoals een
eiwit/enzym, waardoor eigenschappen en werking vaak sterk veranderen
Substraat: stof die door een enzym wordt omgezet
Optimumtemperatuur: temperatuur waarbij een enzym de hoogste hoeveelheid substraat
omzet
Enzymactiviteit: snelheid van werking van een enzym
● Hoeveelheid substraat die per tijdseenheid wordt omgezet of de hoeveelheid
reactieproduct die per tijdseenheid ontstaat
De enzymactiviteit hangt af van:
- Temperatuur
● Hoe warmer, hoe sneller enzymmoleculen bewegen, dus meer reactie
● Boven optimumtemperatuur denatureren enzymen
○ Vormverandering van het enzym is irreversibel (onomkeerbaar)
- pH
● Sterk afwijkende pH denaturatie van enzymen
● Verhoging of verlaging van pH laat het actieve centrum van enzymmoleculen
veranderen, waardoor het enzym zijn werking verliest
○ Vormverandering van het enzym is reversibel (omkeerbaar)
- Bepaalde stoffen kunnen enzymactiviteit beïnvloeden
● Activering: activatoren laten ruimtelijke structuur van een enzymmolecuul
veranderen, zodat sneller E-S-complexen kunnen worden gevormd
○ Enzymactiviteit wordt verhoogd
○ Bijv. sommige hormonen, vitaminen en medicijnen
● Remming: remstoffen veranderen de ruimtelijke structuur van
enzymmoleculen, waardoor geen E-S-complexen kunnen worden gevormd
○ 2 vormen:
■ Competitieve inhibitie: remstof gaat competitie aan met
substraat
● Bij een overmaat remstof verliest het substraat
● Bij overmaat substraat verliest remstof
■ Niet-competitieve inhibitie: remstof bindt niet aan actieve
centrum maar op een andere plaats aan het enzym
● Vorm van het enzym kan daardoor veranderen en
substraat kan zich niet binden
○ Enzymactiviteit wordt verlaagd
○ Bijv. zware metalen
○ Verandering is irreversibel!
- Enzym en substraat concentratie
● Meer botsingen, dus meer kans
Enzymactiviteit is dus het hoogst bij de optimumtemperatuur en de optimum-pH
