BCM32 Cristy
Verzijl
Lesweek 1 Metabolisme
Powerpoints
Type Functie Voorbeeld
Enzymen Katalyseren van biologische processen Pepsine
Hormonen Reguleren van processen in het lichaam Insulin
Opslageiwitten Opslag van voedingsstoffen Ferritin
Transporteiwitten Transporteert zuurstof en andere substanties door Hemoglobine
het lichaam
Structurele eiwitten Behoud en geeft vorm aan de structuur van een Collageen
organisme
Beschermende Helpt vechten tegen infecties Antilichamen
eiwitten
Contractiele Vormen van spieren Actine,
eiwitten myosine
Giftige eiwitten Dient als verdediging voor de plant of dier Slangengif
Bio-energetica
Kwantitatieve studie van energie overdracht in levende cellen en van het karakter en
functie van de chemische processen die hieraan ten grondslag liggen
Anabolisme: opbouw van stoffen
Katabolisme: afbraak van stoffen
1e wet van de thermodynamica
Voor elke fysische of chemische verandering blijft de totale hoeveelheid energie in het
universum constant. Energie kan niet gemaakt of vernietigd worden maar kan wel van
vorm en/of locatie veranderen
2e wet van de thermodynamica
De entropie (maat van wanorde) van het universum zal toenemen in alle natuurlijke
processen
Levende cellen en organismen: open systemen: materiaal en energie uitwisseling met
hun omgeving. Systeem is nooit in evenwicht met zijn omgeving. Levende organismen
behouden hun interne orde m.b.v. vrije energie
Energie
Cellen
Isotherme systemen, halen energie niet uit warmte maar uit vrije energie
(isotherm: vermogen om temperatuur constant te houden)
Heterotrope cellen, halen energie uit nutriënten
Fotosynthetische cellen, halen energie uit zonlicht
Gibbs vrije energie verandering ΔG: chemische reactie
Gibbs vrije energie is de hoeveelheid energie in staat om arbeid te verrichten bij
constante temperatuur en druk
ΔG = ΔH-TΔS
H (enthalpie) = de hoeveelheid warmte van een reagerend systeem
S (entropie) = de maat voor de wanorde in het systeem
A → B, ΔG = GB - GA
ΔG < 0 Reactie vindt spontaan plaats. Vrije energie komt vrij (exergonisch)
ΔG > 0 Reactie vindt niet spontaan plaats. Kost vrije energie (endergonisch)
ΔG = 0 Evenwicht
1
, De evenwichtsconstante Kev
aA + bB ↔ cC + dD
Kev = [Ceq]c[Deq]d
[Aeq]a[Beq]b
Wet van de massawerking: geldt in evenwichtstoestand
De neiging van een reactie om een evenwicht te bereiken wordt uitgedrukt in K ev
Hoge Kev betekent dat bijna alle A en B is omgezet naar C en D bij evenwicht, dus de
reactie verloopt vooral naar rechts om het evenwicht te kunnen bereiken.
ΔG in relatie tot ΔG0
Onder actuele condities
ΔG = vrije energie verandering bij constante temperatuur (T) en druk (P)
[reactanten] = [producten] = variabel
Onder gestandaardiseerde condities
ΔG0 = standaard vrije energieverandering
[reactanten]i = [producten]i = 1 M; T = 298K (25oC); P = 101.3kPa
ΔG’0 in relatie tot ΔG0
ΔG’0 bij biochemische reacties :
ΔG’0 = standaard vrije energieverandering
[reactanten] = [producten] = 1 M; T = 298K (25oC); P = 101.3kPa
en tevens de afspraak:
[H+] = 10-7 M (pH=7)
[H2O] = 55,5 M
[Mg2+] = 1 mM
ΔG’0 in relatie tot ΔG0. Afspraak: H+, H2O en Mg2+ worden niet in vergelijking opgenomen
maar ondergebracht in ΔG’0 en K’ev. Elke reactie heeft een karakteristieke, constante
waarde voor ΔG’0.
Relatie tussen actuele vrije energie ΔG en standaard vrije energie ΔG’ 0
aA + bB ↔ cC + dD
ΔG = ΔG’0 + RT ln [Ceq]c[Deq]d R (gasconstante) = 8,315 J/mol.K
[Aeq]a[Beq]b T (temperatuur) = 298 K (25oC)
Bij evenwicht ΔG = 0, dan geldt
ΔG’0 = - RT ln [Ceq]c[Deq]d
[Aeq]a[Beq]b ΔG’0 = - RT ln K’ev
Als K’ev is ΔG’0 is De reactie gaat
>1.0 negatief vooruit
1.0 nul is in equilibrium
<1.0 positief terug
ΔG’0 geeft, van een gegeven reactie, de richting aan en hoever deze moet gaan om het
evenwicht te bereiken onder standaard condities
ΔG’0 is een constante, hangt af van K’ev
ΔG geeft aan of een reactie spontaan verloopt onder niet standaard condities
(actueel).
2
Verzijl
Lesweek 1 Metabolisme
Powerpoints
Type Functie Voorbeeld
Enzymen Katalyseren van biologische processen Pepsine
Hormonen Reguleren van processen in het lichaam Insulin
Opslageiwitten Opslag van voedingsstoffen Ferritin
Transporteiwitten Transporteert zuurstof en andere substanties door Hemoglobine
het lichaam
Structurele eiwitten Behoud en geeft vorm aan de structuur van een Collageen
organisme
Beschermende Helpt vechten tegen infecties Antilichamen
eiwitten
Contractiele Vormen van spieren Actine,
eiwitten myosine
Giftige eiwitten Dient als verdediging voor de plant of dier Slangengif
Bio-energetica
Kwantitatieve studie van energie overdracht in levende cellen en van het karakter en
functie van de chemische processen die hieraan ten grondslag liggen
Anabolisme: opbouw van stoffen
Katabolisme: afbraak van stoffen
1e wet van de thermodynamica
Voor elke fysische of chemische verandering blijft de totale hoeveelheid energie in het
universum constant. Energie kan niet gemaakt of vernietigd worden maar kan wel van
vorm en/of locatie veranderen
2e wet van de thermodynamica
De entropie (maat van wanorde) van het universum zal toenemen in alle natuurlijke
processen
Levende cellen en organismen: open systemen: materiaal en energie uitwisseling met
hun omgeving. Systeem is nooit in evenwicht met zijn omgeving. Levende organismen
behouden hun interne orde m.b.v. vrije energie
Energie
Cellen
Isotherme systemen, halen energie niet uit warmte maar uit vrije energie
(isotherm: vermogen om temperatuur constant te houden)
Heterotrope cellen, halen energie uit nutriënten
Fotosynthetische cellen, halen energie uit zonlicht
Gibbs vrije energie verandering ΔG: chemische reactie
Gibbs vrije energie is de hoeveelheid energie in staat om arbeid te verrichten bij
constante temperatuur en druk
ΔG = ΔH-TΔS
H (enthalpie) = de hoeveelheid warmte van een reagerend systeem
S (entropie) = de maat voor de wanorde in het systeem
A → B, ΔG = GB - GA
ΔG < 0 Reactie vindt spontaan plaats. Vrije energie komt vrij (exergonisch)
ΔG > 0 Reactie vindt niet spontaan plaats. Kost vrije energie (endergonisch)
ΔG = 0 Evenwicht
1
, De evenwichtsconstante Kev
aA + bB ↔ cC + dD
Kev = [Ceq]c[Deq]d
[Aeq]a[Beq]b
Wet van de massawerking: geldt in evenwichtstoestand
De neiging van een reactie om een evenwicht te bereiken wordt uitgedrukt in K ev
Hoge Kev betekent dat bijna alle A en B is omgezet naar C en D bij evenwicht, dus de
reactie verloopt vooral naar rechts om het evenwicht te kunnen bereiken.
ΔG in relatie tot ΔG0
Onder actuele condities
ΔG = vrije energie verandering bij constante temperatuur (T) en druk (P)
[reactanten] = [producten] = variabel
Onder gestandaardiseerde condities
ΔG0 = standaard vrije energieverandering
[reactanten]i = [producten]i = 1 M; T = 298K (25oC); P = 101.3kPa
ΔG’0 in relatie tot ΔG0
ΔG’0 bij biochemische reacties :
ΔG’0 = standaard vrije energieverandering
[reactanten] = [producten] = 1 M; T = 298K (25oC); P = 101.3kPa
en tevens de afspraak:
[H+] = 10-7 M (pH=7)
[H2O] = 55,5 M
[Mg2+] = 1 mM
ΔG’0 in relatie tot ΔG0. Afspraak: H+, H2O en Mg2+ worden niet in vergelijking opgenomen
maar ondergebracht in ΔG’0 en K’ev. Elke reactie heeft een karakteristieke, constante
waarde voor ΔG’0.
Relatie tussen actuele vrije energie ΔG en standaard vrije energie ΔG’ 0
aA + bB ↔ cC + dD
ΔG = ΔG’0 + RT ln [Ceq]c[Deq]d R (gasconstante) = 8,315 J/mol.K
[Aeq]a[Beq]b T (temperatuur) = 298 K (25oC)
Bij evenwicht ΔG = 0, dan geldt
ΔG’0 = - RT ln [Ceq]c[Deq]d
[Aeq]a[Beq]b ΔG’0 = - RT ln K’ev
Als K’ev is ΔG’0 is De reactie gaat
>1.0 negatief vooruit
1.0 nul is in equilibrium
<1.0 positief terug
ΔG’0 geeft, van een gegeven reactie, de richting aan en hoever deze moet gaan om het
evenwicht te bereiken onder standaard condities
ΔG’0 is een constante, hangt af van K’ev
ΔG geeft aan of een reactie spontaan verloopt onder niet standaard condities
(actueel).
2
