[home]
[inhoud site][Inhoud bovenbouw][practicum][links]

 

Stofwisseling studiewijzer 5.2 (5 atheneum) domein D4 Overzicht leerstof Stofwisseling Stofwisseling Assimilatie Opbouwreacties Omzetten van kleine moleculen in grotere organische moleculen. Energie voor nodig. Endotherme reacties. Dissimilatie Afbraakreacties Grote(re) organische moleculen worden afgebroken tot kleinere Energie komt vrij. Exotherme reacties. Energie wordt tijdelijk vastgelegd in ATP . ADP + Pi + E (energie) --> ATP Deel van de energie komt vrij als warmte. ATP kan door andere celonderdelen gebruikt worden als energieleverancier. Gebruikt voor: assimilatie (synthese van stoffen);beweging; actief transport. Koolstofassimilatie Gebruik Binas of BiodataKoolstofassimilatie Vorming van glucose uit koolstofdioxide en water (of een andere waterstofdonor). Energie wordt uiteindelijk vastgelegd in glucose. Fotosynthese Energie wordt geleverd door het zonlicht.Zonlicht wordt opgevangen door chlororplasten (bladgroenkorrels). Nodig: water uit de bodem; koolstofdioxide uit de lucht via de huidmondjes; Gaswisseling blad Gevormd: glucose; zuurstof blijft over. Bruto reactievergelijking 6CO2 + 12 H2O + E(nergie) --> C6H12O6 + 6H2O + 6O2 Lichtreactie Waterontleding m.b.v. zonne-energie. Zuurstof gaat plant uit (behalve deel dat voor de dissimilatie gebruikt wordt). Waterstof wordt aan een co-enzym (NADP) gekoppeld --> NADPH2. Vorming ATP. ADP + Pi + E --> ATP Netto reactie: 12H2O + 12 NADP + Pi + E --> 12 NADPH2 + 6O2 + ATP Donkerreactie Vorming van glucose met behulp van producten uit de lichtreactie. CO2 wordt via de Calvincyclus gebruikt om glucose te vormen.ATP uit de lichtreactie wordt gebruikt. ATP --> ADP + Pi + E NADPH2 uit de lichtreactie levert de waterstof. Netto reactie: 6CO2 + 12 NADPH2 + ATP --> C6H12O+ 6H2O + ADP + Pi Lichtreactie en donkerreactie Chemosynthese Energie afkomstig uit oxidatie van een anorganische stof. Bij de oxidatie komt energie vrij (vastgelegd in ATP). Energie (ATP) wordt gebruikt om glucose te vormen. Komt voor bij bepaalde autotrofe bacteriën: zwavelbacteriën; nitrificerende bacteriën; nitrietbacteriën; niraatbacteriën. Voortgezette assimilatie Voortgezette assimilatie Bij autotrofe organismen Glucose wordt omgezet in organische stikstofverbindingen (stikstofassimilatie): aminozuren; nucleotiden. Nodig: anorganische stikstofverbindingen uit de bodem. In ieder geval NO3- (nitraat). In mindere mate ook SO42- (sulfaat). Zowel bij autotrofe als heterotrofe organismen Omzetten van kleine organische moleculen in grotere. Vorming van andere organische stoffen (vetten en andere koolhydraten) uit glucose. Vorming van eiwitten uit aminozuren. Dissimilatie Gebruik Binas of Biodata Aërobe dissimilatie (celademhaling) Afbraak met behulp van zuurstof (verbranding). Brandstof meestal glucose Levert veel ATP. Bruto reactievergelijking: C6H12O6 + 6H2O + 6O2 --> 6CO2 + 12 H2O + E (38 ATP) Verloop van het proces: Glycolyse C6H12O6 --> 2 pyrodruivenzuur + 2 ATP + 2 NADH2 Vindt plaats in het cytoplasma. Citroenzuurcyclus Citroenzuurcyclus animatie Vindt plaats in de mitochondriën.Pyrodruivenzuur wordt via azijnzuur volledig afgebroken tot CO2 en HO2. Vrijgekomen waterstof wordt gebonden aan NAD --> NADH2 . In totaal 10 NADH2 . Eindoxidatie (oxidatieve fosforylering) Van NADH (afkomstig uit de glycolyse en de citroenzuurcyclus) worden H+-ionen afgesplitst. De daarbij vrijkomende elektronen worden via een elektronentransportketen van de ene stof op de andere overgebracht. Een deel van de daarbij vrijkomende energie wordt gebruikt door het enzym ATP-synthase om ATP te vormen uit ADP. ADP + Pi + E --> ATP Een deel van de energie komt vrij als warmte. Eiwitten in membranen (de zogenaamde protonenpomp of waterstofpomp) zorgen ervoor dat H+-ionen (protonen) actief door de membranen worden van de mitochondriën worden getransporteerd. Uiteindelijk wordt zuurstof gereduceerd tot water. 12 NADH2 + 6O2 + 36ADP + 36 Pi --> 12 NAD + 12 H2O + 36 ATP De meeste ATP wordt gevormd in de mitochondriën bij de eindoxidatie. RQ = respiratoir Quotiënt Dit niet leren. je moet er alleen mee kunnen werken. RQ = hoeveelheid CO2 die vrijkomt gedeeld door de hoeveelheid O2 die nodig is (CO2/O2). Door bij de gaswisseling opgenomen O2 en afgegeven CO2 te meten, kan de RQ van een organisme bepaald worden. Behalve glucose kunnen ook vetten en eiwitten als brandstof voor de dissimilatie gebruikt worden. De RQ-waarde is kenmerkend voor de gebruikte brandstof. Hoe lager de RQ - hoe hoger de energetische waarde van de brandstof. Koolhydraten --> RQ = 1.Vetten --> RQ = 0,9. Eiwitten --> RQ = 0,7. Gebruik Binas of Biodata Anaërobe dissimilatie Afbraak zonder zuurstof (gisting) Glucose wordt onvolledig afgebroken. Er blijft een energierijke stof over: ethanol; melkzuur. Levert minder ATP dan aërobe afbraak: 2 ATP per molecuul glucose. Alcoholgisting Bij gistcellen, bepaalde bacteriën en planten. CO2 en ethanol (alcohol) blijven over. Reactievergelijking: C6H12O6 + 2 ADP + 2Pi --> 2CO2 + 2 C2H5OH (ethanol) + E (2 ATP) Verloop van het proces: glycolyse;omzetting van pyrodruivenzuur in ethanal; ethanal wordt omgezet in ethanol. Melkzuurgisting Bij bepaalde bacteriën en gewervelde dieren (in de spieren). Melkzuur blijft over. Reactievergelijking: C6H12O6 + 2 ADP + 2Pi --> 2 C3H6O3 (melkzuur) + E (2 ATP) Verloop van het proces: glycolyse; omzetting van pyrodruivenzuur in melkzuur. © scholte/marree 2008