Samenvatting examenstof biologie VWO - tweede fase   13. Assimilatie en dissimilatie Stofwisseling Assimilatie Algemeen Opbouwreacties omzetten van kleine moleculen in grotere organische moleculen energie voor nodig - endotherme reacties Koolstofassimilatie                                         Koolstofassimilatie vorming van glucose uit koolstofdioxide en water (of een andere waterstofdonor) energie wordt uiteindelijk vastgelegd in glucose Fotosynthese fotosynthese eenvoudig fotosynthese (model) energie wordt geleverd door het zonlicht zonlicht wordt opgevangen door chrorplasten (bladgroenkorrels) nodig: water uit de bodem koolstofdioxide uit de lucht via de huidmondjes gaswisseling blad gevormd: glucose zuurstof blijft over reactievergelijking 6CO2 + 12 H2O + E(nergie) --> C6H12O6 + 6H2O + 6O2 lichtreactie (animatie) 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 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 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 H2S wordt geoxideerd H2S wordt omgezet in S + ATP S wordt omgezet in SO42- + ATP nitrificerende bacteriën nitrietbacteriën NH4- wordt omgezet in NO2- + ATP niraatbacteriën NO2- wordt omgezet in NO3- + ATP Stikstofassimilatie   Alleen in autotrofe organismen glucose wordt omgezet in organische stikstofverbinding aminozuren nucleotiden nodig: anorganische stikstofverbindingen uit de bodem in ieder geval NO3- (nitraat) soms ook SO42- (sulfaat) Voortgezette assimilatie   bij alle 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 Algemeen Afbraakreacties grote(re) organische moleculen worden afgebroken tot kleinere energie komt vrij - exotherme reacties energie wordt tijdelijk vastgelegd in ATP ADP + P + E --> ATP de meeste ATP wordt gevormd in de mitochondriën bij de eindoxidatie deel van de energie komt vrij als warmte ATP kan door andere celonderdelen gebruikt worden als energieleverancier ATP --> ADP + Pi + E(nergie) gebruikt voor: assimilatie (synthese van stoffen) beweging actief transport Aërobe dissimilatie                             celademhaling aërobe dissimilatie van glucose- Gebruik Binas of Biodata verbranding met behulp van zuurstof brandstof meestal glucose levert veel ATP reactievergelijking C6H12O6 + 6H2O + 6O2 --> 6CO2 + 12 H2O + E (38ATP) 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) eindoxidatie membraan eindoxidatie model H-atomen worden via elektronentransport overgedragen aan zuurstof 12 NADH2 + 6O2 + 36ADP + 36 Pi --> 12 NAD + 12 H2O + 36 ATP 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 Anaërobe dissimilatie               anaërobe dissimilatie - Gebruik Binas of Biodata afbraak zonder zuurstof 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, planten CO2 en ethanol ontstaan 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 2004