Thema 3 stofwisseling in de cel
Basisstof 1: chemie in de cellen
Metabolisme
Het geheel van chemische omzettingsprocessen in een organisme is de stofwisseling (metabolisme).
Een groot deel vindt plaats in de cellen. Hier worden onder andere stoffen omgezet in andere stoffen
die nodig zijn bij de opbouw van de cel en de energievoorziening.
➔ Het basale metabolisme= alle stofwisselingsprocessen die in rust doorgaan, zoals hartslag,
ademhaling en darmperistaltiek.
Cellen bestaan uit organische en anorganische stoffen.
De moleculen van organische stoffen bevatten:
- Een of meerdere koolstofketens
- Het element waterstof (H)
- Meestal ook zuurstof (O)
Om de bindingen tussen koolstof (C) en waterstof (H)
atomen tot stand te brengen is energie nodig. Bij het
verbreken van deze binding komt energie vrij voor de cel.
➔ Chemische energie= de energie die in
atoombindingen van energierijke stoffen is
opgeslagen.
Afbeelding 1: structuurformule glucose.
De organische stof glucose (C6H12O6) is belangrijk voor de stofwisseling als brandstof en bouwstof (zie
afbeelding 1). Anorganische stoffen bestaan uit kleine, eenvoudig gebouwde moleculen.
Assimilatie en dissimilatie
Stofwisselingsprocessen zijn op te cellen in
assimilatie- en dissimilatieprocessen.
➔ Assimilatie= de opbouw van
organische moleculen uit kleinere
moleculen.
➔ Dissimilatie= de afbraak van grote
organische moleculen tot kleinere
moleculen.
Alleen autotrofe organismen (zoals planten)
zijn in staat om glucose te vormen uit
koolstofdioxide en water. Dit heet
koolstofassimilatie. De organische stof glucose
is vervolgens de grondstof voor de vorming van
andere koolhydraten, vetten, eiwitten en DNA.
Dit is de voortgezette assimilatie. Voortgezette
assimilatie en koolstofassimilatie vinden zowel
in autotrofe als in heterotrofe organismen
plaats (zie afbeelding 2).
Afbeelding 2: autotroof en heterotroof.
, Energiedragers
Voor het delen, groeien, bewegen, transport en
afscheiding van stoffen hebben cellen energie nodig.
Moleculen van de stof ATP (adeninetrifosfaat)
transporteren chemische naar plaatsen in de cel waar
het nodig is. ATP bestaat uit adenosine (adenine +
ribose) en drie fosfaatgroepen. In de bindingen tussen
de fosfaatgroepen is veel energie vastgelegd. Wanneer
er een fosfaatgroep afsplitst, komt er veel chemische
energie vrij (zie afbeelding 3).
Afbeelding 3: ATP molecuul.
Basisstof 2: enzymen.
Bouw en werking
In cellen worden voortdurend stoffen afgebroken en opgebouwd. Deze omzettingen worden
mogelijk gemaakt of versneld door enzymen. Het deel van het enzymmolecuul waar de reactie
plaatsvindt heet het actieve centrum (zie afbeelding 4). Een enzym is substraat specifiek: elk enzym
kan slechts inwerken op één stof en elke reactie vereist een eigen enzym. De stof of stoffen die
ontstaan bij de reactie, noem je het reactieproduct.
Afbeelding 4: actieve centrum van een enzym met de werking.
Veel enzymen hebben een speciaal ion of molecuul nodig om goed te kunnen werken. Het molecuul
dat het enzym dan nodig heeft wordt de cofactor genoemd.
➔ Is de cofactor een organische stof? Dan spreken we van een co-enzym.
➔ Veel vitaminen en ATP zijn co-enzymen.
Basisstof 1: chemie in de cellen
Metabolisme
Het geheel van chemische omzettingsprocessen in een organisme is de stofwisseling (metabolisme).
Een groot deel vindt plaats in de cellen. Hier worden onder andere stoffen omgezet in andere stoffen
die nodig zijn bij de opbouw van de cel en de energievoorziening.
➔ Het basale metabolisme= alle stofwisselingsprocessen die in rust doorgaan, zoals hartslag,
ademhaling en darmperistaltiek.
Cellen bestaan uit organische en anorganische stoffen.
De moleculen van organische stoffen bevatten:
- Een of meerdere koolstofketens
- Het element waterstof (H)
- Meestal ook zuurstof (O)
Om de bindingen tussen koolstof (C) en waterstof (H)
atomen tot stand te brengen is energie nodig. Bij het
verbreken van deze binding komt energie vrij voor de cel.
➔ Chemische energie= de energie die in
atoombindingen van energierijke stoffen is
opgeslagen.
Afbeelding 1: structuurformule glucose.
De organische stof glucose (C6H12O6) is belangrijk voor de stofwisseling als brandstof en bouwstof (zie
afbeelding 1). Anorganische stoffen bestaan uit kleine, eenvoudig gebouwde moleculen.
Assimilatie en dissimilatie
Stofwisselingsprocessen zijn op te cellen in
assimilatie- en dissimilatieprocessen.
➔ Assimilatie= de opbouw van
organische moleculen uit kleinere
moleculen.
➔ Dissimilatie= de afbraak van grote
organische moleculen tot kleinere
moleculen.
Alleen autotrofe organismen (zoals planten)
zijn in staat om glucose te vormen uit
koolstofdioxide en water. Dit heet
koolstofassimilatie. De organische stof glucose
is vervolgens de grondstof voor de vorming van
andere koolhydraten, vetten, eiwitten en DNA.
Dit is de voortgezette assimilatie. Voortgezette
assimilatie en koolstofassimilatie vinden zowel
in autotrofe als in heterotrofe organismen
plaats (zie afbeelding 2).
Afbeelding 2: autotroof en heterotroof.
, Energiedragers
Voor het delen, groeien, bewegen, transport en
afscheiding van stoffen hebben cellen energie nodig.
Moleculen van de stof ATP (adeninetrifosfaat)
transporteren chemische naar plaatsen in de cel waar
het nodig is. ATP bestaat uit adenosine (adenine +
ribose) en drie fosfaatgroepen. In de bindingen tussen
de fosfaatgroepen is veel energie vastgelegd. Wanneer
er een fosfaatgroep afsplitst, komt er veel chemische
energie vrij (zie afbeelding 3).
Afbeelding 3: ATP molecuul.
Basisstof 2: enzymen.
Bouw en werking
In cellen worden voortdurend stoffen afgebroken en opgebouwd. Deze omzettingen worden
mogelijk gemaakt of versneld door enzymen. Het deel van het enzymmolecuul waar de reactie
plaatsvindt heet het actieve centrum (zie afbeelding 4). Een enzym is substraat specifiek: elk enzym
kan slechts inwerken op één stof en elke reactie vereist een eigen enzym. De stof of stoffen die
ontstaan bij de reactie, noem je het reactieproduct.
Afbeelding 4: actieve centrum van een enzym met de werking.
Veel enzymen hebben een speciaal ion of molecuul nodig om goed te kunnen werken. Het molecuul
dat het enzym dan nodig heeft wordt de cofactor genoemd.
➔ Is de cofactor een organische stof? Dan spreken we van een co-enzym.
➔ Veel vitaminen en ATP zijn co-enzymen.
