Samenvatting Biologie "stofwisseling in de cel"

BIOLOGIE
stofwisseling in de cel




PARAGRAAF 1

Stofwisseling (metabolisme)= het geheel van chemische omzettingsprocessen in een organisme.
 Levende cellen nemen stoffen op uit hun omgeving en zetten die stoffen om in andere
stoffen.
die omzettingen zijn nodig voor de opbouw van de cel en de energievoorziening.

Het basale metabolisme= zijn alle stofwisselingsprocessen die in rust doorgaan (zoals hartslag).
 De intensiteit van het basale metabolisme kun je bepalen door de hoeveelheid zuurstof te
meten die een individu in rust verbruikt

Cellen bestaan uit organische en anorganische stoffen.
 Organische moleculen: bestaan uit C-, H- en soms O-atomen.
- Bindingen tussen C- en H-atomen tot stand brengen  energie nodig
- Het verbreken van de C-H-bindingen  energie komt vrij en die energie is nu
beschikbaar voor de cel.
- Chemische energie= de energie die in de atoombindingen van energierijke stoffen is
opgeslagen.
 Anorganische stoffen: kleine/eenvoudige moleculen met weinig energie

Stofwisselingsprocessen zijn in te delen in assimilatie- en dissimilatieprocessen.
 Dissimilatie= de afbraak van grote organische moleculen tot kleinere moleculen
- Hierbij komt energie vrij
- Er komt dus chemische energie uit stoffen beschikbaar voor processen in cellen
- De twee belangrijke dissimilatieprocessen: 1) aerobe dissimilatie
2) anaerobe dissimilatie

 Assimilatie= de opbouw van organische moleculen uit kleinere moleculen
- Hiervoor is energie nodig
- Resultaat: vorming van organische stoffen waaruit cellen bestaan.
- Bij assimilatiereacties wordt energie vastgelegd in de chemische bindingen van grotere
moleculen.
- De koolwaterstofverbinding is energierijk
- De twee belangrijke assimilatieprocessen: 1) koolstofassimilatie/fotosynthese
2) voortgezette assimilatie

o Koolstofassimilatie= vorming van glucose uit koolstofdioxide en water.
- 6H20 + 6CO2 (+licht)  C6H1206
- Alleen autotrofe organismen zijn hiertoe in staat (zoals planten en cyanobacteriën).
- Dit proces wordt ook wel fotosynthese genoemd, en is onderverdeeld in de licht- en
donkerreactie

, o Voortgezette assimilatie= uit glucose moleculen worden grotere organische stoffen
opgebouwd. (zowel bij autotrofe als heterotrofe organismen)
Uit deze glucose moleculen kunnen de bouwstenen van koolhydraten, eiwitten en vetten
worden opgebouwd.
 Sachariden: bouwstenen van koolhydraten
 Aminozuren: bouwstenen van eiwitten
 Glycerol en vetzuren: bouwstenen van vetten
- Om uit glucose moleculen deze verschillende bouwstenen te vormen is energie nodig.
 de belangrijkste energiebron in het lichaam is ATP
- Je kunt ATP vormen uit ADP en fosfaat
- ATP is een energiedrager, wanneer je energie nodig hebt word ATP afgebroken waardoor
er weer energie vrijkomt




Energiedragers
- Moleculen van de stof ATP transporteren chemische
energie naar plaatsen in de cel waar dat nodig is
- ATP wordt gevormd bij fotosynthese in de
chloroplasten en bij de verbranding van mitochondriën
- In de bindingen tussen de fosfaatgroepen is veel
chemische energie vastgelegd.

- Wanneer de 3e fosfaatgroep van ATP word afgesplitst
ontstaat ADP  er komt bindingsenergie beschikbaar
- Bij afsplitsing van de 2e fosfaatgroep van ADP ontstaat
AMP
- Andere energiedragers zijn de aan ATP verwante moleculen NAD+ en NADP+

- fosforylering= binding van een fosfaatgroep (bijv. dus aan ADP waardoor ATP ontstaat)
 in een reactievergelijking wordt een vrije fosfaatgroep weergegeven door P i




Paragraaf 2
Enzymen= zijn eiwitten die chemische omzettingsprocessen katalyseren (mogelijk maken/versnellen)
 met enzymen kan de cel de stofwisseling sturen
Actieve centrum= Deel van het enzymmolecuul waar de reactie plaatsvindt. (dit deel heeft specifieke
ruimtelijke structuur)

, Substraat= de stof waarop een enzym inwerkt. Dit substraat molecuul past precies in het actieve
centrum
 daardoor zijn enzymen substraatspecifiek= elk enzym kan slechts inwerken op één stof en elke
reactie vereist een eigen enzym

Zodra een substraatmolecuul aan het actieve centrum bindt vindt de reactie plaats, de stoffen die
hierbij ontstaan is het reactieproduct.

Op het moment van binding van het substraat aan het enzym ontstaat heel even een enzym-
substraatcomplex (E-S-complex).
- In het substraatmolecuul worden bindingen tussen atomen verbroken en komen bindingen tussen
andere atomen tot stand.  het substraat wordt omgezet in product.
- Na de reactie laat het ontstane molecuul los van het actieve centrum en zo kan er een volgende
reactie plaatsvinden.
- Na de reactie is het enzymmolecuul
onveranderd dus kan het zich weer binden
aan een volgend substraatmolecuul



 Enzymatische reacties zijn vaak evenwichtsreacties en kunnen in twee richtingen verlopen.
Dit geef je aan met een dubbele pijl. Boven de dubbele pijl zet je de naam van het enzym.
omdat enzymen substraatspecifiek zijn kan elk enzym slechts één evenwichtsreactie
beïnvloeden
 Een enzym wordt genoemd naar het substraat en met daarachter het achtervoegsel -ase.
 Bijv. ATP’ase
 Het substraat wordt aangegeven met achtervoegsel -ose

Veel enzymen hebben een speciaal ion/ molecuul nodig om goed te kunnen werken.
 Soms hebben ze nog een ander molecuul nodig voor hun werking  dit molecuul heet cofactor
- Als de cofactor een organische stof is, spreekt men van een co-enzym (bijv. vitaminen)
 Het eigenlijke enzymmolecuul word apo-enzym genoemd. Dit is het enzymmolecuul met het
actieve centrum.


Bij de botsingen tussen moleculen kunnen bindingen tussen atomen worden verbroken en nieuwe
worden gevormd  er vindt dan een chemische reactie plaats.
 Energiedrempel= de minimale hoeveelheid energie die nodig is om een reactie op gang te
brengen.
 Activeringsenergie= de energie die moet worden toegevoerd om de reactie op gang te
brengen.
 de energie die bij deze reactie vrijkomt is de reactie-energie

Voorbeeld:
Om de verbrandingsreactie van een luciferkop op gang te brengen, moet de energiedrempel worden
overschreden. Door de luciferkop te wrijven langs de ruwe rand ontstaat warmte  de moleculen
gaan hierdoor sneller bewegen  de botsingen worden krachtiger  de luciferkop komt tot
ontbranding