Biologie Thema 1 Stofwisseling

Biologie – Thema 1 – Stofwisseling Stofwisseling in cellen Stofwisseling (metabolisme)Het geheel aan chemische processen in een cel AssimilatieDe opbouw van organische moleculen uit kleinere moleculen  brandstoffen, reservestoffen, bouwstoffen en informatiedragers DissimilatieDe afbraak van organische moleculen waarbij energie beschikbaar komt Organische stoffenBevatten koolstofatomen en waterstofatomen, groot, energierijk Anorganische stoffenZijn kleiner dan organische stoffen en bevatten weinig chemische energie HeterotroofNiet in staat organische stoffen te vormen uit alleen anorganische stoffen. Moeten voor de opbouw van cellen organische stoffen als voedsel opnemen.AutotroofPlanten en cyanobacteriën, zijn in staat koolstofassimilatie uit te voeren waarbij ze energie in zonlicht (fotosynthese) gebruiken.KoolstofassimilatieC6H12O6 vormen uit de anorganische stoffen CO2 en H2O Voortgezette assimilatieVorming van onder andere koolhydraten, vetten, eiwitten en DNA met glucose als grondstof Chemische energieDe energie in energierijke stoffen.Cellen met chlorofyl nemen energie op in de vorm van licht, andere cellen moeten energierijke stoffen opnemen om aan energie te komen.ATP Adeninetrifosfaat, een nucleotide bestaande uit adenosine (adenine en ribose) en drie fosfaatgroepen. Wordt gevormd bij fotosynthese in chloroplasten en bij verbranding in mitochondriën. ATP transporteert chemische energie naar plaatsen in de cel waar energie nodig is. Bij het afstaan van energie wordt ADP gevormd.FosforyleringDe reactie waarbij de energie uit dissimilatiereacties (glucose, mitochondriën) en lichtreacties (fotosynthese, chloroplasten) gebruikt wordt om een fosfaatgroep aan ADP te binden en zo ATP te vormen.BiogeneseHet ontstaan van leven uit niet-leven. Uit organische stoffen kunnen blaasjes met RNA worden gevormd. NAD, DNA en ATP vertonen grote overeenkomsten met RNA Enzymen Enzymen zijn eiwitten die stofwisselingsreacties katalyseren zonder daarbij zelf te worden verbruikt.De reactie vindt plaats in het actieve centrum. Het substraat, de stof waarop het molecuul inwerkt, past precies in het actieve centrum. Zodra een substraatmolecuul aan het actieve centrum bindt, vindt de reactie plaats. Er ontstaat heel even een E-S-complex en vervolgens laat het product (ontstane molecuul) weer los.

Naamgevingg enzym: substraat + ase

Apo-enzymenzymmolecuul met het actieve centrum Cofactor molecuul dat een enzym nodig heeft voor zijn werking Co-enzym organische cofactor (vitamines, NADP en ATP) 1 / 2

Om bijvoorbeeld een lucifer te ontbranden moet een energiedrempel overschreden worden. De activeringsenergie is de energie die moet worden toegevoerd. Hierdoor gaan de moleculen sneller bewegen en komt een reactie op gang. De opgeslagen energie in de brandstof wordt omgezet in warmte, dit is de reactie-energie. Een enzym verlaagd de energiedrempel.Enzymactiviteit Snelheid waarmee een enzym een reactie versnelt (hoeveelheid substraat die per tijdseenheid wordt omgezet / hoeveelheid reactieproduct die per tijdseenheid ontstaat) Temperatuur Beïnvloedt de enzymactiviteit volgens een optimumkromme.Onder de minimumtemperatuur is er geen enzymactiviteit, omdat de moleculen te traag bewegen voor de vorming van E-S-complexen Bij temperatuurstijging neemt de enzymactiviteit toe, doordat de bindingen makkelijker tot stand komen Bij verdere temperatuurstijging neemt het aantal intacte enzymmoleculen af, door de heftige beweging verandert de ruimtelijke structuur (denaturatie) Boven de maximumtemperatuur zijn alle enzymmoleculen niet meer werkzaam, dit proces is onomkeerbaar (irreversibel) Zuurgraad (pH) De ruimtelijke structuur van enzymmoleculen blijft alleen bij een bepaalde pH in stand Activering De ruimtelijke structuur wordt door een activator zodanig veranderd, dat sneller E-S-complexen kunnen worden gevormd (sommige hormonen, geneesmiddelen en vitaminen) Remming Remstoffen zorgen ervoor dat E-S-complexen niet meer worden gevormd.Het eindproduct van een aantal stofwisselingsreacties kan functioneren als remstof op een enzym in de reactieketen. Deze verandering is irreversibel.Koolstofassimilatie

Fotosynthese: 6CO2 + 6H20 + energie  C6H12O6 + 6O2

Foto-autotroof Koolstofassimilatie dmv licht in cellen van planten en sommige bacteriën. De glucose wordt omgezet in zetmeel. Chlorofyl reflecteert de golflengte van de kleur groen. De foto-syntheseactiviteit en het absorptiecentrum hangen nauw met elkaar samen.Beperkende factorFactor die de maximale intensiteit van de fotosynthese bepaalt Lichtreacties Op de membranen van de thylakoïden wordt de energie van het geabsorbeerde licht gebruikt voor de splitsing van water en het energierijk maken van ADP en NADP + .Donkerreacties In het stroma van de chloroplast worden de ontstane ATP en NADPH en de waterstofionen gebruikt bij de vorming van glucose. Voor de vorming van 1 glucosemolecuul moet de calvincyclus 6 keer worden doorlopen.

• / 2