BIOLOGIE
3 STOFWISSELING IN DE CEL
Basisstof 1 chemie in de cel
Stofwisseling (metabolisme): Geheel van chemische omzettingsprocessen in een organisme.
Een organisch molecuul bevat altijd koolstof (C), waterstof (H)
en meestal zuurstof (O).
Chemische energie: Energie in atoombindingen van
energierijke stoffen is opgeslagen.
Assimilatie: Opbouw van organische moleculen uit kleinere
moleculen, hiervoor is energie nodig.
Dissimilatie: Afbraak van grote organische moleculen tot
kleinere moleculen, hierbij komt energie vrij.
Alleen autotrofe organismen zijn in staat tot
koolstofassimilatie.
Koolstofassimilatie: Glucose wordt gevormd uit
koolstofdioxide en water —> Organise stof glucose is de
grondstof voor de vorming van koolhydraten, vetten, eiwitten
en DNA. Dit proces noem je de voortgezette assimilatie.
ATP (adenosinetrifosfaat): ATP-moleculen
transporteren chemische energie naar plaatsen in de cel
waar energie nodig is. Bestaat uit adenine, ribose en 3
fosfaatgroepen.
—> als de 3e fosfaatgroep wordt afgesplitst komt er veel
bindingsenergie beschikbaar en ontstaat er ADP
(adenosinedifosfaat) —> als de 2e fosfaat groep wordt
afgesplitst komt er veel bindingsenergie beschikbaar en
ontstaat er AMP (adenosinemonofosfaat).
Andere energiedragers die chemisch verwant zijn aan
ATP;
NAD+ (nicotinamide-adenine-dinucleotide)
NADP+ (nicotinamide-adenine-dinucleotide-fosfaat)
ATP wordt gevormd bij fotosynthese in chloroplasten en bij verbranding in mitochondriën.
Fosforylering: Binding van fosfaatgroep aan ADP waardoor een energierijk ATP ontstaat.
Basisstof 2 enzymen
Enzymen: Eiwitten die chemische omzettingsprocessen katalyseren zonder zelf te worden
verbruikt. De naam van een enzym is samengesteld uit de naam van het substraat en het
achtervoegsel -ase.
Actieve centrum: Deel van het molecuul waar de reactie plaatsvindt.
Substraat: De stof waarom het enzym inwerkt.
Substraatspecefiek: Als de substraat past in het actieve centrum —> elk
enzym kan maar inwerken op 1 specifieke stof.
Cofactor: Het molecuul dat een enzym voor zijn werking nodig heeft. Het enzym noem je apo-
enzym. Als de cofactor een organische stof is noem je het enzym een co-enzym.
1/6
, Enzymactiviteit: Mate waarin een enzym een reactie versnel. Dit wordt beïnvloedt door;
- De temperatuur
Denaturatie: Het onomkeerbaar (irreversibel) veranderen van enzymen bij een hoge temperatuur.
Verband tussen de temperatuur en enzymactiviteit is een optiumkromme. De temperatuur waarop
het enzym actief wordt, is het minimum. Het optimum is de temperatuur waarbij de
enzymactiviteit het grootst is. Het maximum is de temperatuur waarbij geen enzymactiviteit meer
meetbaar is.
- De zuurgraad (PH)
Oplossing met veel H+-ionen, is zuur —> pH lager dan 7.
Oplossing met weinig H+-ionen, is basisch —> pH hoger dan 7.
De ruimtelijke structuurvan een enzymmolecuul blijft intact bij een bepaalde zuurgraad: het
optimum. Verhoging of verlaging van de pH heeft tot gevolg dat bij steeds meer enzymmoleculen
het actieve centrum verandert, waardoor het enzym zijn werking verliest. Deze verandering is
reversibel (omkeerbaar): bij de optimale pH krijgt het enzym de passende structuur weer terug.
- De concentratie van de deelnemende stoffen
- Bindingen van enzymen met stoffen die de activiteiten kunnen verhogen of verlagen
Door de bindingen die de enzymen aangaan veranderd de ruimtelijke structuur en de chemische
eigenschappen. Bij een verhoging van de enzymactiviteit wordt de stof een activator genoemd.
Bij een verlaging van de enzymactiviteit wordt de stof een remstof genoemd.
Reactieketens: Reeks van opeenvolgende stofwisselingsreacties die leiden tot een eindproduct
Basisstof 3 koolstofassimilatie
Fotosynthese is een voorbeeld van koolstofassimilatie
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
Pigment chlorofyl kan licht absorberen. Chlorofyl bevindt zich in membranen in chloroplasten
deze liggen gerangschikt als stapels munten: tylakoïden —> binnenste = lumen, dikke vloeistof
eromheen = het stroma.
Lichtreactie: Op membranen van tylakoïden. Energie hiervan wordt gebruikt voor de splitsing van
water (H2O) in zuurstof en waterstofionen
De lichtreacties beginnen in PSII met de splitsing van water. Daarbij ontstaan waterstofionen (H+),
zuurstof (O2) en elektronen (e-). De waterstofionen komen in het lumen terecht. De zuurstof
diffundeert naar het stroma en wordt uitgescheiden via huidmondjes of gebruikt bij de
verbranding in de mitochondriën. De elektronen worden energierijk gemaakt met behulp van
lichtenergie. Enzymen in de elektronentransportketen gebruiken de energie van de elektronen om
extra waterstofionen vanuit het stroma naar het lumen te transporteren. Daarna worden de
elektronen via de elektronentransportketen doorgegeven naar PSI.
In PSI worden de elektronen met behulp van lichtenergie opnieuw energierijk gemaakt. Deze
energierijke elektronen worden afgestaan aan het transportmolecuul NADP+ in het stroma van de
chloroplast. 1 molecuul NADP+ neemt 2 energierijke elektronen op en 2 waterstofatomen. Daarbij
wordt NADPH,H+ gevormd:
NADP+ + 2 H+ + 2 e- → NADPH,H+
NADPH,H+ transporteert de elektronen en waterstofionen naar de donkerreacties.
—> BINAS tabel 69B
2/6
3 STOFWISSELING IN DE CEL
Basisstof 1 chemie in de cel
Stofwisseling (metabolisme): Geheel van chemische omzettingsprocessen in een organisme.
Een organisch molecuul bevat altijd koolstof (C), waterstof (H)
en meestal zuurstof (O).
Chemische energie: Energie in atoombindingen van
energierijke stoffen is opgeslagen.
Assimilatie: Opbouw van organische moleculen uit kleinere
moleculen, hiervoor is energie nodig.
Dissimilatie: Afbraak van grote organische moleculen tot
kleinere moleculen, hierbij komt energie vrij.
Alleen autotrofe organismen zijn in staat tot
koolstofassimilatie.
Koolstofassimilatie: Glucose wordt gevormd uit
koolstofdioxide en water —> Organise stof glucose is de
grondstof voor de vorming van koolhydraten, vetten, eiwitten
en DNA. Dit proces noem je de voortgezette assimilatie.
ATP (adenosinetrifosfaat): ATP-moleculen
transporteren chemische energie naar plaatsen in de cel
waar energie nodig is. Bestaat uit adenine, ribose en 3
fosfaatgroepen.
—> als de 3e fosfaatgroep wordt afgesplitst komt er veel
bindingsenergie beschikbaar en ontstaat er ADP
(adenosinedifosfaat) —> als de 2e fosfaat groep wordt
afgesplitst komt er veel bindingsenergie beschikbaar en
ontstaat er AMP (adenosinemonofosfaat).
Andere energiedragers die chemisch verwant zijn aan
ATP;
NAD+ (nicotinamide-adenine-dinucleotide)
NADP+ (nicotinamide-adenine-dinucleotide-fosfaat)
ATP wordt gevormd bij fotosynthese in chloroplasten en bij verbranding in mitochondriën.
Fosforylering: Binding van fosfaatgroep aan ADP waardoor een energierijk ATP ontstaat.
Basisstof 2 enzymen
Enzymen: Eiwitten die chemische omzettingsprocessen katalyseren zonder zelf te worden
verbruikt. De naam van een enzym is samengesteld uit de naam van het substraat en het
achtervoegsel -ase.
Actieve centrum: Deel van het molecuul waar de reactie plaatsvindt.
Substraat: De stof waarom het enzym inwerkt.
Substraatspecefiek: Als de substraat past in het actieve centrum —> elk
enzym kan maar inwerken op 1 specifieke stof.
Cofactor: Het molecuul dat een enzym voor zijn werking nodig heeft. Het enzym noem je apo-
enzym. Als de cofactor een organische stof is noem je het enzym een co-enzym.
1/6
, Enzymactiviteit: Mate waarin een enzym een reactie versnel. Dit wordt beïnvloedt door;
- De temperatuur
Denaturatie: Het onomkeerbaar (irreversibel) veranderen van enzymen bij een hoge temperatuur.
Verband tussen de temperatuur en enzymactiviteit is een optiumkromme. De temperatuur waarop
het enzym actief wordt, is het minimum. Het optimum is de temperatuur waarbij de
enzymactiviteit het grootst is. Het maximum is de temperatuur waarbij geen enzymactiviteit meer
meetbaar is.
- De zuurgraad (PH)
Oplossing met veel H+-ionen, is zuur —> pH lager dan 7.
Oplossing met weinig H+-ionen, is basisch —> pH hoger dan 7.
De ruimtelijke structuurvan een enzymmolecuul blijft intact bij een bepaalde zuurgraad: het
optimum. Verhoging of verlaging van de pH heeft tot gevolg dat bij steeds meer enzymmoleculen
het actieve centrum verandert, waardoor het enzym zijn werking verliest. Deze verandering is
reversibel (omkeerbaar): bij de optimale pH krijgt het enzym de passende structuur weer terug.
- De concentratie van de deelnemende stoffen
- Bindingen van enzymen met stoffen die de activiteiten kunnen verhogen of verlagen
Door de bindingen die de enzymen aangaan veranderd de ruimtelijke structuur en de chemische
eigenschappen. Bij een verhoging van de enzymactiviteit wordt de stof een activator genoemd.
Bij een verlaging van de enzymactiviteit wordt de stof een remstof genoemd.
Reactieketens: Reeks van opeenvolgende stofwisselingsreacties die leiden tot een eindproduct
Basisstof 3 koolstofassimilatie
Fotosynthese is een voorbeeld van koolstofassimilatie
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
Pigment chlorofyl kan licht absorberen. Chlorofyl bevindt zich in membranen in chloroplasten
deze liggen gerangschikt als stapels munten: tylakoïden —> binnenste = lumen, dikke vloeistof
eromheen = het stroma.
Lichtreactie: Op membranen van tylakoïden. Energie hiervan wordt gebruikt voor de splitsing van
water (H2O) in zuurstof en waterstofionen
De lichtreacties beginnen in PSII met de splitsing van water. Daarbij ontstaan waterstofionen (H+),
zuurstof (O2) en elektronen (e-). De waterstofionen komen in het lumen terecht. De zuurstof
diffundeert naar het stroma en wordt uitgescheiden via huidmondjes of gebruikt bij de
verbranding in de mitochondriën. De elektronen worden energierijk gemaakt met behulp van
lichtenergie. Enzymen in de elektronentransportketen gebruiken de energie van de elektronen om
extra waterstofionen vanuit het stroma naar het lumen te transporteren. Daarna worden de
elektronen via de elektronentransportketen doorgegeven naar PSI.
In PSI worden de elektronen met behulp van lichtenergie opnieuw energierijk gemaakt. Deze
energierijke elektronen worden afgestaan aan het transportmolecuul NADP+ in het stroma van de
chloroplast. 1 molecuul NADP+ neemt 2 energierijke elektronen op en 2 waterstofatomen. Daarbij
wordt NADPH,H+ gevormd:
NADP+ + 2 H+ + 2 e- → NADPH,H+
NADPH,H+ transporteert de elektronen en waterstofionen naar de donkerreacties.
—> BINAS tabel 69B
2/6
