Metabole, anabole en katabole reacties.
Alle chemische reacties in een organisme wordt het metabolisme genoemd. In een metabole
route wordt een specifiek molecuul aangepast in een serie aan stappen wat tot een eindproduct
leidt. Elke stap wordt door een specifiek enzym gekatalyseerd.
Het metabolisme regelt het materiaal en de energie in de cel. Bij sommige metabole routes
komt energie vrij door de afbraak van complexe moleculen. Dit wordt een katabole route
genoemd. Katabolisme is de afbraak van complexe organische stoffen. Een grote katabole route
is de cellulaire ademhaling waarbij glucose en andere brandstoffen worden afgebroken.
Anabole route verbruikt energie om complexe moleculen op te bouwen (biosynthese route).
Anabolisme is de opbouw van complexe organische stoffen. Een voorbeeld van een anabole
route is de synthese van aminozuren uit simpele moleculen of de synthese van een eiwit vanuit
aminozuren.
Katabole en anabole routes zijn de neerwaartse en opwaartse wegen van het metabolisme.
Energie wat vrijkomt uit de neerwaartse reactie van de katabole route, kan opgeslagen worden
om gebuikt te worden voor de
opwaartse reactie van de anabole
route.
Open systeem, gesloten systeem, 1e en 2e hoofdwet, enthalpie (H), entropie (S) en
vrije energie (G).
Energie is de mogelijkheid om iets te veranderen, om arbeid te verrichten, bijv. om iets te
bewegen of om iets chemisch om te zetten. Energie bestaat in verschillende vormen, cellen
kunnen energie van de ene vorm naar de andere transformeren.
Vormen energie:
• Kinetische energie: energie uit beweging. Beweging kan arbeid verrichten door beweging
aan andere materie over te brengen.
• Thermische energie: kinetische energie, de willekeurige beweging van atomen of
moleculen. Thermische energie bij de overdracht van het ene object naar het andere
wordt warmte genoemd. Licht is ook een voorbeeld van thermische energie.
• Potentiële energie: energie als gevolg van plaats of structuur (chemische energie). Ook
al staat het object stil, het bevat nog steeds energie. Een voorbeeld van potentiële
energie is een dam. De dam bevat een bepaalde hoeveelheid energie die vrij kan komen
als de dam open gaat.
, Energie kan omgezet worden van de ene vorm in de
andere vorm. De vrouw die de ladder op klimt laat
chemische energie vrijkomen door het voedsel wat ze
heeft gegeten. De kinetische energie van de
spierbewegingen wordt in potentiële energie omgezet
doordat ze boven het water komt. Tijdens het duiken
wordt de potentiële energie in kinetische energie
omgezet wat dan naar het water getransporteerd word
als hij deze raakt. Dit resulteert in golven en geluid. Een
beetje energie is verloren gegaan als warmte door
wrijving.
Thermodynamica
Thermodynamica is de leer van de energieomzettingen. Hierbij is het belangrijk om te weten of
het over een open of gesloten systeem gaan. Een gesloten systeem is bijvoorbeeld het
universum als geheel of een thermosfles. Er kan geen energie met de buitenkant van de thermos
uitgewisseld worden. Bij een open systeem kan er wel afvoer en aanvoer van energie plaats
vinden tussen het systeem en zijn omgeving, bijvoorbeeld een cel of organisme.
Er zijn twee hoofdwetten in de thermodynamica waaraan elke reactie moet voldoen:
1. Wet van behoud van energie.
➔ Energie kan nooit gemaakt worden en ook nooit verloren gaan. De energie kan wel
omgezet worden van de ene vorm naar de andere.
2. Elke energieomzetting vergroot de entropie van het universum.
➔ Bij energieomzetting wordt de entropie van het universum vergroot. Entropie is de
mate van wanorde/chaos. Wat met de chaos wordt bedoeld: aantal moleculen en
warmte die veroorzaakt wordt. De afbraak van glucose zorgt voor meer moleculen en
meer moleculen is meer chaos.
➔ Veel energie gaat ‘’verloren’’ als warmte.
Het concept van entropie verklaard waarom bepaalde processen uit zichzelf verlopen. Als een
proces leidt tot de verhoging van entropie, dan kan dit proces zonder de input van energie
verlopen.
Een proces wat leidt tot aan afname van entropie kan niet uit zichzelf verlopen. Het gebeurt
alleen als er energie in gestopt wordt. Water stroomt bijvoorbeeld vanuit zichzelf van een berg af
maar heeft energie nodig om terug op de berg te stromen tegen zwaartekracht in. Een deel van
die energie gaat verloren als warmte dus het proces van een reactie die niet uit zichzelf verloopt
leidt tot een toename van de entropie van het universum in zijn geheel.
Entropie, enthalpie en vrije energie
Het gedeelte van de energie inhoud van het systeem dat gebruikt kan worden om arbeid te
verrichten is de vrije energie (G). Tijdens een chemische reactie veranderd de vrije energie. De
verandering van vrije energie (ΔG) kan berekend worden door de formule: ΔG = ΔH - T∙ΔS. De
totale energie inhoud van de stoffen die gaan reageren is de enthalpie (H). Het gedeelte dat niet
gebruikt kan worden is de entropie (S).
Alle chemische reacties in een organisme wordt het metabolisme genoemd. In een metabole
route wordt een specifiek molecuul aangepast in een serie aan stappen wat tot een eindproduct
leidt. Elke stap wordt door een specifiek enzym gekatalyseerd.
Het metabolisme regelt het materiaal en de energie in de cel. Bij sommige metabole routes
komt energie vrij door de afbraak van complexe moleculen. Dit wordt een katabole route
genoemd. Katabolisme is de afbraak van complexe organische stoffen. Een grote katabole route
is de cellulaire ademhaling waarbij glucose en andere brandstoffen worden afgebroken.
Anabole route verbruikt energie om complexe moleculen op te bouwen (biosynthese route).
Anabolisme is de opbouw van complexe organische stoffen. Een voorbeeld van een anabole
route is de synthese van aminozuren uit simpele moleculen of de synthese van een eiwit vanuit
aminozuren.
Katabole en anabole routes zijn de neerwaartse en opwaartse wegen van het metabolisme.
Energie wat vrijkomt uit de neerwaartse reactie van de katabole route, kan opgeslagen worden
om gebuikt te worden voor de
opwaartse reactie van de anabole
route.
Open systeem, gesloten systeem, 1e en 2e hoofdwet, enthalpie (H), entropie (S) en
vrije energie (G).
Energie is de mogelijkheid om iets te veranderen, om arbeid te verrichten, bijv. om iets te
bewegen of om iets chemisch om te zetten. Energie bestaat in verschillende vormen, cellen
kunnen energie van de ene vorm naar de andere transformeren.
Vormen energie:
• Kinetische energie: energie uit beweging. Beweging kan arbeid verrichten door beweging
aan andere materie over te brengen.
• Thermische energie: kinetische energie, de willekeurige beweging van atomen of
moleculen. Thermische energie bij de overdracht van het ene object naar het andere
wordt warmte genoemd. Licht is ook een voorbeeld van thermische energie.
• Potentiële energie: energie als gevolg van plaats of structuur (chemische energie). Ook
al staat het object stil, het bevat nog steeds energie. Een voorbeeld van potentiële
energie is een dam. De dam bevat een bepaalde hoeveelheid energie die vrij kan komen
als de dam open gaat.
, Energie kan omgezet worden van de ene vorm in de
andere vorm. De vrouw die de ladder op klimt laat
chemische energie vrijkomen door het voedsel wat ze
heeft gegeten. De kinetische energie van de
spierbewegingen wordt in potentiële energie omgezet
doordat ze boven het water komt. Tijdens het duiken
wordt de potentiële energie in kinetische energie
omgezet wat dan naar het water getransporteerd word
als hij deze raakt. Dit resulteert in golven en geluid. Een
beetje energie is verloren gegaan als warmte door
wrijving.
Thermodynamica
Thermodynamica is de leer van de energieomzettingen. Hierbij is het belangrijk om te weten of
het over een open of gesloten systeem gaan. Een gesloten systeem is bijvoorbeeld het
universum als geheel of een thermosfles. Er kan geen energie met de buitenkant van de thermos
uitgewisseld worden. Bij een open systeem kan er wel afvoer en aanvoer van energie plaats
vinden tussen het systeem en zijn omgeving, bijvoorbeeld een cel of organisme.
Er zijn twee hoofdwetten in de thermodynamica waaraan elke reactie moet voldoen:
1. Wet van behoud van energie.
➔ Energie kan nooit gemaakt worden en ook nooit verloren gaan. De energie kan wel
omgezet worden van de ene vorm naar de andere.
2. Elke energieomzetting vergroot de entropie van het universum.
➔ Bij energieomzetting wordt de entropie van het universum vergroot. Entropie is de
mate van wanorde/chaos. Wat met de chaos wordt bedoeld: aantal moleculen en
warmte die veroorzaakt wordt. De afbraak van glucose zorgt voor meer moleculen en
meer moleculen is meer chaos.
➔ Veel energie gaat ‘’verloren’’ als warmte.
Het concept van entropie verklaard waarom bepaalde processen uit zichzelf verlopen. Als een
proces leidt tot de verhoging van entropie, dan kan dit proces zonder de input van energie
verlopen.
Een proces wat leidt tot aan afname van entropie kan niet uit zichzelf verlopen. Het gebeurt
alleen als er energie in gestopt wordt. Water stroomt bijvoorbeeld vanuit zichzelf van een berg af
maar heeft energie nodig om terug op de berg te stromen tegen zwaartekracht in. Een deel van
die energie gaat verloren als warmte dus het proces van een reactie die niet uit zichzelf verloopt
leidt tot een toename van de entropie van het universum in zijn geheel.
Entropie, enthalpie en vrije energie
Het gedeelte van de energie inhoud van het systeem dat gebruikt kan worden om arbeid te
verrichten is de vrije energie (G). Tijdens een chemische reactie veranderd de vrije energie. De
verandering van vrije energie (ΔG) kan berekend worden door de formule: ΔG = ΔH - T∙ΔS. De
totale energie inhoud van de stoffen die gaan reageren is de enthalpie (H). Het gedeelte dat niet
gebruikt kan worden is de entropie (S).
