Biologie thema 3: stofwisseling in de cel
Basisstof 1: chemie in cellen
Metabolisme
Het geheel van chemische omzettingsprocessen in een organisme: stofwisseling,
metabolisme -> groot deel hiervan in cellen.
Alle stofwisselingen die in rust doorgaan: basale metabolisme (grondstofwisseling) ->
bepalen door zuurstof meten die een individu in rust verbruikt -> hangt af van geslacht,
leeftijd en lichaamsgewicht.
Energierijke organische stoffen
Moleculen organische stoffen > een of meer ketens van koolstofatomen, ook altijd
elementen H en O bevatten. Bindingen hiertussen verbreken > energie nodig. Chemische
energie: de energie die in de atoombindingen van energierijke stoffen is opgeslagen.
Anorganische stoffen: kleine, eenvoudige moleculen, bevatten weinig energie.
Twee atomen door twee bindingen verbonden > dubbele binding.
Assimilatie en dissimilatie
Assimilatie: opbouw organische moleculen uit kleine moleculen, energie nodig.
Dissimilatie: afbraak organische moleculen tot kleinere moleculen, energie komt vrij.
Autotrofe organismen zijn in staat glucose te vormen uit koolstofdioxide en water >
koolstofassimilatie. Glucose -> andere organische stoffen = voortgezette assimilatie.
Door dissimilatie energie beschikbaar voor andere processen.
Voortgezette assimilatie en dissimilatie in auto- en heterotrofe organismen.
Energiedragers
Cellen processen > energie nodig > moleculen van de stof ATP (adenosinetrifosfaat)
transporteren chemische energie naar plaatsen in de cel waar energie nodig is.
ATP -> gevormd bij fotosynthese in chloroplasten en bij verbranding in mitochondriën > ADP
+ Pi = ATP -> fosforylering.
NAD+ en NADP+ zijn ook allebei energiedragers, verwant aan ATP.
ATP> adenine, ribose en die fosfaatgroepen.
, Basisstof 2: enzymen
Bouw en werking
Enzymen zijn eiwitten die chemische omzettingsprocessen katalyseren zonder zelf te worden
verbruikt > deel molecuul reactie plaatsvindt: actieve centrum. Stof waarop enzym inwerkt =
substraat, past precies in actieve centrum > substraat specifiek: elk enzym kan slechts
inwerken op 1 stof en elke reactie vereist een eigen enzym. Stoffen bij reactie ontstaan ->
reactieproduct.
Binding substraat aan enzym -> enzym-substraatcomplex > hierna substraat omgezet in
product. Enzymmolecuul niet veranderd van vorm en kan zich binden aan volgende
substraatmolecuul.
Naam enzym vaak met –ase.
Veel enzymen speciaal ion of molecuul nodig om goed te kunnen wreken > cofactor.
Enzymmolecuul dan -> apo-enzym. Cofactor organisch > co-enzym (ATP/vitaminen).
H+ ionen verplaatsen tegen de richting in -> energie, nodig voor fosforylering ADP + Pi = ATP.
Activeringsenergie
Minimale hoeveelheid energie die nodig is om reactie op gang te brengen = energiedrempel.
Energie die moet worden toegevoegd om de reactie op gang te brengen =
activeringsenergie, energie die hierbij vrijkomt is de reactie-energie. (Afbeelding 13)
Enzymactiviteit
De mate waarin een enzym de reactie versnelt = enzymactiviteit > beïnvloed door
temperatuur, zuurgraad, concentratie deelnemende stoffen > hoeveelheid omgezette
substraat, enzymactiviteit meten.
Invloed van de temperatuur
Stijging temperatuur > eerst enzymactiviteit neemt toe, daarna wordt het te warm en dit
zorgt ervoor dat de enzymmoleculen van vorm veranderen > substraat past niet meer in
actieve centrum > denaturatie (enzymen kunnen niet meer terugdraaien).
Invloed van de PH
Zuur > pH lager dan 7.
Basisch > pH hoger dan 7.
Verhoging/verlaging > enzymstructuur veranderen, hier kun je het wel weer terugdraaien.
Regulering van de stofwisseling
Verhoging enzymactiviteit: activator (hormonen/geneesmiddelen). ES-complex sneller
gevormd.
Verlagen enzymactiviteit: remstoffen (lood/cadmium). ES-complex niet meer gevormd.
Enzymatische reacties maken deel uit van reactieketens > reeks van stofwisselingreacties die
leiden tot een eindproduct.
Basisstof 1: chemie in cellen
Metabolisme
Het geheel van chemische omzettingsprocessen in een organisme: stofwisseling,
metabolisme -> groot deel hiervan in cellen.
Alle stofwisselingen die in rust doorgaan: basale metabolisme (grondstofwisseling) ->
bepalen door zuurstof meten die een individu in rust verbruikt -> hangt af van geslacht,
leeftijd en lichaamsgewicht.
Energierijke organische stoffen
Moleculen organische stoffen > een of meer ketens van koolstofatomen, ook altijd
elementen H en O bevatten. Bindingen hiertussen verbreken > energie nodig. Chemische
energie: de energie die in de atoombindingen van energierijke stoffen is opgeslagen.
Anorganische stoffen: kleine, eenvoudige moleculen, bevatten weinig energie.
Twee atomen door twee bindingen verbonden > dubbele binding.
Assimilatie en dissimilatie
Assimilatie: opbouw organische moleculen uit kleine moleculen, energie nodig.
Dissimilatie: afbraak organische moleculen tot kleinere moleculen, energie komt vrij.
Autotrofe organismen zijn in staat glucose te vormen uit koolstofdioxide en water >
koolstofassimilatie. Glucose -> andere organische stoffen = voortgezette assimilatie.
Door dissimilatie energie beschikbaar voor andere processen.
Voortgezette assimilatie en dissimilatie in auto- en heterotrofe organismen.
Energiedragers
Cellen processen > energie nodig > moleculen van de stof ATP (adenosinetrifosfaat)
transporteren chemische energie naar plaatsen in de cel waar energie nodig is.
ATP -> gevormd bij fotosynthese in chloroplasten en bij verbranding in mitochondriën > ADP
+ Pi = ATP -> fosforylering.
NAD+ en NADP+ zijn ook allebei energiedragers, verwant aan ATP.
ATP> adenine, ribose en die fosfaatgroepen.
, Basisstof 2: enzymen
Bouw en werking
Enzymen zijn eiwitten die chemische omzettingsprocessen katalyseren zonder zelf te worden
verbruikt > deel molecuul reactie plaatsvindt: actieve centrum. Stof waarop enzym inwerkt =
substraat, past precies in actieve centrum > substraat specifiek: elk enzym kan slechts
inwerken op 1 stof en elke reactie vereist een eigen enzym. Stoffen bij reactie ontstaan ->
reactieproduct.
Binding substraat aan enzym -> enzym-substraatcomplex > hierna substraat omgezet in
product. Enzymmolecuul niet veranderd van vorm en kan zich binden aan volgende
substraatmolecuul.
Naam enzym vaak met –ase.
Veel enzymen speciaal ion of molecuul nodig om goed te kunnen wreken > cofactor.
Enzymmolecuul dan -> apo-enzym. Cofactor organisch > co-enzym (ATP/vitaminen).
H+ ionen verplaatsen tegen de richting in -> energie, nodig voor fosforylering ADP + Pi = ATP.
Activeringsenergie
Minimale hoeveelheid energie die nodig is om reactie op gang te brengen = energiedrempel.
Energie die moet worden toegevoegd om de reactie op gang te brengen =
activeringsenergie, energie die hierbij vrijkomt is de reactie-energie. (Afbeelding 13)
Enzymactiviteit
De mate waarin een enzym de reactie versnelt = enzymactiviteit > beïnvloed door
temperatuur, zuurgraad, concentratie deelnemende stoffen > hoeveelheid omgezette
substraat, enzymactiviteit meten.
Invloed van de temperatuur
Stijging temperatuur > eerst enzymactiviteit neemt toe, daarna wordt het te warm en dit
zorgt ervoor dat de enzymmoleculen van vorm veranderen > substraat past niet meer in
actieve centrum > denaturatie (enzymen kunnen niet meer terugdraaien).
Invloed van de PH
Zuur > pH lager dan 7.
Basisch > pH hoger dan 7.
Verhoging/verlaging > enzymstructuur veranderen, hier kun je het wel weer terugdraaien.
Regulering van de stofwisseling
Verhoging enzymactiviteit: activator (hormonen/geneesmiddelen). ES-complex sneller
gevormd.
Verlagen enzymactiviteit: remstoffen (lood/cadmium). ES-complex niet meer gevormd.
Enzymatische reacties maken deel uit van reactieketens > reeks van stofwisselingreacties die
leiden tot een eindproduct.
