Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

5 VWO Stofwisseling

No description
by

Martijn Bovenberg

on 26 September 2016

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of 5 VWO Stofwisseling

5 VWO Biologie voor jou
Hoofdstuk 1: Stofwisseling

Basisstof 2
Het geheel van chemische omzettingen in cellen van organismen noemt men stofwisseling.
Enzymen maken de omzettingen mogelijk.
In energierijke stoffen noem
je dit chemische energie
Opbouw van organische moleculen uit kleinere moleculen noem je assimilatie.
Het afbreken van organische moleculen noem je dissimilatie
met veel energierijke verbindingen, assimilatie kost dus energie!
Er zijn twee soorten stoffen, organische en anorganische stoffen
Organisch: Koolstofverbindingen (C) met bijna altijd ook waterstof (H) en zuurstof (O2) verbindingen. Ook zwavel (S), Stikstof (N) en fosfor (P) komen vaak voor.
Alles dat niet organisch is is anorganisch (met een aantal uitzonderingen van stoffen met C zoals CO en CO2.
Ander voorbeeld van een organische stof is glucose
Later meer over enzymen.
Let op dat dit zich in een cel afspeelt, en in celorganellen zoals we later zullen zien!
Het gaat over energie en de overdracht en omzetting van energie binnen een cel.
ATP is een molecuul dat gevormd wordt tijden fotosynthese en bij verbranding in de mitochondrien.
ATP vervoerd chemische energie binnen cel waar het nodig is.
ATP wordt gevormd bij dissimilatiereacties en bij lichtreacties van de fotosynthese.
De energie wordt gebruikt om een fosfaatgroep te binden aan ADP. Hierbij ontstaat ATP. Dit proces heeft fosforylering.
Basisstof 3
De stofwisselingsreacties in je lichaam verlopen van nature heel traag of niet. Dit komt door de omstandigheden in de cel (temp, zuurgraad etc).

Enzymen versnellen (katalyseren) deze reacties.

Ze zijn dus afhankelijk voor de mate van stofwisseling.
Enzymen zijn eiwitten!!!

en bestaan dus uit??
Substraat
Enzym
Product
Een ATPase ligt in het celmembraan van een cel of celorganel (!).
Ze helpen ionen tegen hun elektrochemische gradient in over het membraan.
Vaak heeft een enzym ook een hulp molecuul nodig, een cofactor.
Hier komt de energie vrij om het ion te transporteren
Het enzym noem je dan apo-enzym
Kan organisch of anorganisch zijn!
organisch dan noem je het een co-enzym.
Voorbeelden: Vitamines, NADP, ATP
Botsingen van moleculen!
energiedrempel
activeringsenergie
reactie energie
De snelheid waarmee een enzym de reactie versnelt is de enzymactiviteit.
= de hoeveelheid substraat die wordt omgezet
of
= de hoeveelheid reactieproduct
Wat zal de snelheid beïnvloeden denk je?

Temperatuur, PH, concentratie deelnemende stoffen of binden met andere stoffen die de reactie versnellen of vertragen.
Als de enzymactiviteit wordt vehoogd dan heet de stof een activator.
Verlaagt het de enzymactiviteit dan noem je de stof een remstof.
Bijvoorbeeld zware metalen als lood en cadmium
http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/enzymes/prox-orien.swf
http://highered.mheducation.com/sites/0072437316/student_view0/chapter8/animations.html#
http://highered.mheducation.com/sites/0072437316/student_view0/chapter8/animations.html#
Basisstof 4
Wij gebruiken vaak glucose om te verbranden in ons lichaam. Deze glucose wordt gemaakt door planten dmv fotosynthese.
Fotosynthese is een voorbeeld van koolstofassimilatie.
De meeste autoftrofe organismen (wat zijn dat ook alweer?) krijgen hun energie voor fotosynthese van licht, foto-autotroof.


Planten en cyanobacterien hebben chlorofyl, dat zich bij planten bevindt in de membranen van de chloroplasten.
het binnenste heet het lumen
Glucose die gemaakt wordt, wordt bijna gelijk omgezet in zetmeel.
Hier vind de lichtreactie plaats,
in de membranen van de thylakoid
vloeistof
calvin cyclus (donkerreactie)

Foto (=licht dus licht reactie) en synthese (het maken van iets)
fotosynthese is iets maken van licht en daar zijn twe reacties voor nodig, lichtreactie en calvincyclus (donkerreactie)
Wat gebeurd er?
Producten
Water wordt mbv lichtenergie gesplitst en de elektronen worden energierijk gemaakt.
De elektronen en waterstofionen worden door transportmoleculen naar de donkerreactie gebracht.
Eerst inzoomen op de lichtreactie

Calvincyclus (donkerreactie)
Glucose wordt gevormd uit koolstofdioxide, water en de producten van de lichtreactie (NADPH en ATP).
Waar? in stroma in de chloroplasten
leveren energie
leveren energie
leveren energie
5 koolstofatomen
1 koolstofatoom
CO2 en R5D worden samen 2 moleculen van 3 koolstofatomen door een enzym
dan wordt G3F gemaakt wat omgezet kan worden in o.a. glucose
er wordt een gedeelte gebruikt, maar ook een gedeelte hergebruikt om weer R5F te maken
Zonder CO2 of ATP of NADPH is dit proces niet mogelijk!
Als soorten gebruik maken van de energie die beschikbaar komt bij oxidatie (verbranding) van een anorganische stof ipv licht, dan spreken we van chemosynthese.
In bacteriën (chemo-autotroof)
Basisstof 5
Glucose
eiwitten, vetten,
koolhydraten en DNA.
Lichtreactie
NADPH en ATP
Calvincyclus
Glucose
koolstofassimilatie
voortgezette assimilatie
(energie hiervoor komt van de verbranding van glucose)
Bij autotrofe organismen, gedeeltelijk bij heterotrofe organismen want zij kunnen geen N of S inbouwen in organische verbindingen, dus die moeten uit voedsel komen.
Koolhydraten (bouwstof en reservestof voor energievoorziening)


Mono, di en polysachariden
Mono is 1 zoals glucose of ribose en bevat 5 of 6 C atomen
Glucose kan (opgelost) ringvormig of een keten van C atomen zijn.
Ringvormige glucosemoleculen zijn of een alpha vorm of een betavorm
Di is 2 en bevat dus ....
Glucosemoleculen kunnen dus aan elkaar worden gebonden.
Bij de vorming ontstaat H2O en noem je een condensatiereactie.
en dat zijn weer assimilatiereacties waarbij en klein molecuul wordt afgesplitst (meestal water).









Vorming van lange ketens noem je polymerisatie.
In chloroplasten en amyloplasten (zetmeelkorrels)
In lever en spieren
Eiwitten
en vetten doe je zelf zoals koolhydraten
Basisstof 6
Je hebt energie nodig!
Wat je opslaat met assimilatie komt bij dissimilatie weer vrij.
Belangrijkste brandstof is glucose.
anaerobe verbranding
aerobe verbranding
met O2
zonder O2
Bij earobe dissimilatie van glucose in cellen (mitochondrien) wordt de energie uit glucose omgezet in ATP.
Kost energie!
anaeroob
Uit binding tussen molecuul
pyrodruivenzuur en Co enzym A
citroenzuur moleculen worden
afgebroken tot CO2 en oxaalazijnzuur
Anaeroob
aeroob
1 Glucose --> 2 glyceraldehydefosfaat (ieder 3C's) (kost 2ATP)
2 glyceraldehydefosfaat --> 2 pyrodruivenzuur (ieder 3 C's)
(Levert 4 ATP)
NAD+ bindt twee elektronen (e-) en een H+ ion

NAD+ + 2e- + H+ --> NADH

dit wordt later gebruikt bij de oxidatieve fosforylering voor ATP synthese
Vind plaats in de matrix
2X alle reacties per glucose molecuul, want 2 pyro van 1 glucose
Pyrodruivenzuur bindt aan co enzym A tot acetyl-CoA
Er ontstaan 1 CO2 en 1 NADH (per molecuul pyrodruivenzuur)
De restgroep met 2C's wordt opgenomen in de citroenzuurcyclus waar de vorming van citroenzuur uit acetyl-CoA (2C) en oxaalazijnzuur (4C) plaatsvindt.
Naast NAD+ is er nu ook FAD als elektronenacceptor
Er is energie in GTP (guanosinetrifosfaat) wat kan worden overgedragen aan ATP
bevatten energierijke elektronen
Ontstaan:

4 moleculen ATP
2 moleculen NADH

Kosten :

2 moleculen ATP
Ontstaan:

2 moleculen NADH,H+
2 moleculen CO2


Gekost:

2 moleculen ATP
Pyrodruivenzuur wordt tijdens de koppelingsreactie opgenomen in de mitochondriën, omdat de Glycolyse plaatsvond in het cytoplasma. Dit naar binnen slepen kost 1 ATP per pyrodruivenzuur-molecuul. Dus 2 ATP totaal.
2 Koppelingsreactie
1
3
4
Dus:

1: Glycolyse (glucose omzetten in twee pyrodruivenzuur

Ontstaan:

4 moleculen ATP
2 moleculen NADH


Kosten :

2 moleculen ATP
2: Koppelingsreactie (Pyrodruivenzuur bindt aan co enzym A tot acetyl-CoA
Afbraak citroenzuur tot oxaalazijnzuur: Deze afbraak levert per keer 3 NADH-moleculen op en 1 FADH2-molecuul. Het levert 1 ATP-molecuul op, maar het kostte ook 1 ATP-molecuul om pyrodruivenzuur de cel binnen te slepen (hebben we er eerder af gehaald)
Ontstaan:

2 moleculen ATP
6 moleculen NADH,H+
2 moleculen FADH2
4 moleculen CO2
Ontstaan:

2 moleculen NADH,H+
2 moleculen CO2



Gekost:

2 moleculen ATP
3: Citroenzuurcyclus (Krebscyclus) Afbraak citroenzuur tot oxaalazijnzuur
Ontstaan:

2 moleculen ATP
6 moleculen NADH,H+
2 moleculen FADH2
4 moleculen CO2
4: Oxidatieve fosforylering (ATP synthese)

NADH,H+ (of FADH2) staat waterstofelektronen en waterstofprotonen af aan een eiwit in het binnenmembraan van de mitochondriën.
Door de hechting van elektronen aan de begineiwitten veranderen deze eiwitten van vorm en worden de H+-ionen doorgelaten.
Er ontstaat nu een potentiaalverschil en daardoor willen de H+-ionen weer terug naar beneden. De H+-ionen diffunderen terug naar het eiwit ATP-synthase
Ontstaan:

34 moleculen ATP
6 moleculen H2O


Gekost:

6 moleculen O2
10 moleculen NADH,H+
2 moleculen FADH2
Ontstaan:

34 moleculen ATP
6 moleculen H2O



Gekost:

6 moleculen O2
10 moleculen NADH,H+
2 moleculen FADH2
De totale netto-energie opbrengt na de verbranding is dus als volgt:

10 Moleculen NADH,H+. Dit levert per molecuul 3 moleculen ATP
2 Moleculen FADH2. Dit levert per molecuul 2 moleculen ATP
2 ATP-moleculen bij Glycolyse

Totaal levert de verbranding van 1 molecuul glucose dus 36 ATP-moleculen op.

Anaerobe dissimilatie van glucose
O2 = oxidator
Voor glycolyse is geen O2 nodig, en dit is voor sommige dieren genoeg om te overleven, dit heet gisting.
Bij glycolyse worden elektronen overgedragen aan de elektronenacceptor NAD+ waarbij NADH ontstaat.
De NAD+ heb je dus nodig en zo raken ze op! NADH moet dus weer worden omgezet in NAD+. Dit kan door vorming van ethanol of melkzuur uit pyrodruivenzuur.
gasbelletjes in bier en champagne!
Verzuurde spieren
Als er veel energie nodig is in een hele korte tijd. Dan alleen maar glycolyse, want geen tijd om pyrodruivenzuur naar mitochondien te transporteren.

Per glucosemolecuul komt er maar weinig energie vrij, dus veel dissimilatie van glucose en een ophoping van melkzuur. Verzuurde spieren!

Proefje met tennisballen?
Aerobe dissimilatie van :
Het basale metabolisme
zijn alle stofwisselingsprocessen die in rust doorgaan
http://www.bozemanscience.com/the-importance-of-oxygen
http://www.schooltv.nl/no_cache/video/crid/20121204_donkerreactie01/
http://www.schooltv.nl/zoekresultaten/?q=lichtreactie
6C
3C
3C
2
elektronendonor
2C
1C over voor?
CO2
2
elektronendonor
NAD+ + 2e- + H+ --> NADH
Energie uit het glucose molecuul
elektronen gaan eruit en worden opgevangen door
H+en en 1/2O2, wat H2O geeft
H2O
O2
34
+

2 pyrodruivenzuur + 2 CoA -> 2NADH, H+ + 2CO2 + 2 acetylco-A

levert 3H+
levert 2H+
http://www.bozemanscience.com/cellular-respiration
Eiwitten
Vetten
Full transcript