Eindterm subomein B2

De kandidaat kan met behulp van de concepten homeostase, transport, assimilatie en dissimilatie ten minste in contexten op het gebied van gezondheid en voeding verklaren op welke wijze de stofwisseling van cellen van prokaryoten en eukaryoten verloopt.

Subdomein B2.2

Je kunt in een context:

1. uitleggen dat bepaalde stoffen door passief transport en andere door actief transport membranen kunnen passeren;
   
   
2. een relatie beschrijven tussen de osmotische waarde binnen en buiten een cel en de invloed daarvan op de stevigheid.

Deelconcepten
diffusie, osmose, semi-permeabel membraan, selectief permeabel, receptoreiwit, ionentransport, isotonisch, hypotonisch, hypertonisch, plasmolyse, turgor, osmotische druk, osmotische waarde, actief transport, passief transport, endo- en exocytose, celplasmastroming.

Celmembraan

• Omgeeft de celinhoud.
  • Grens tussen cel en omgeving.
    • Alle transport cel in of cel uit gaat via de celmembraan.
    • Communicatie met "buitenwereld" gaat via celmembraan.
• Opgebouwd uit vetachtige stoffen (fosfolipiden) en eiwitten.
• Eiwitmoleculen:
  • vormen 'poortjes' (transportkanalen) om bepaalde stoffen door te laten;
  • dienen als receptoren;
    • Koppelingsplaatsen voor bepaalde hormonen.
      • Hormonen blokkeren of activeren bepaalde stofwisselingsprocessen.
  • maken herkenning van cel door afweersysteem mogelijk.
    • Ieder celtype en ieder organisme heeft eigen eiwitten.
      • antigenen.

Transportfunctie

Celmembraan is selectief doorlaatbaar (selectief permeabel).

• Volledig doorlaatbaar (permeabel) voor kleine ongeladen moleculen zoals zuurstof (O₂) en koolstofdioxide (CO₂).
• Volledig doorlaatbaar voor water
  • via waterkanaaltjes.
• Minder doorlatend voor andere stoffen.
  
  • Ionen (bijvoorbeeld Na⁺en Cl^-) en glucose gaan via speciale transportkanaatjes.
  • Grotere moleculen gaan via blaasjes gevormd door:
    • celmembraan --> endocytose: de cel in;
      • Fagocytose is endocytose van vaste deeltjes.
    • golgi-systeem --> exocytose - de cel uit.
• Door openen of sluiten van transportkanaaltjes wordt opname stoffen geregeld.

Passief transport - diffusie

• Kost geen energie.
  • Transport gaat van een plaats met een hoge concentratie van de stof naar een plaats met een lage(re) concentratie.
  • Door celmembraan diffunderen alleen:
    • stoffen met kleine, ongeladen moleculen.
      Bijvoorbeeld:
      • zuurstof (O₂);
      • koolstofdioxide (CO₂);
      • water (H₂O)
        • door osmose.
• Osmose
  • Diffusie van water door een (selectief doorlaatbaar) membraan.
    • Water gaat van plaats met lage concentratie opgeloste stoffen naar plaats met hogere concentratie opgeloste stoffen .
      
      Osmotische waarde - wordt bepaald door de concentratie (de hoeveelheid opgeloste moleculen):
      • veel opgeloste moleculen --> hoge osmotische waarde;
      • weinig opgeloste moleculen --> lage osmotische waarde.
        • Hypertonisch: oplossing met een hogere osmotische waarde.
        • Isotonisch: oplossingen hebben dezelfde osmotische waarde.
        • Hypotonisch: oplossing met een lagere osmotische waarde.
  • Door watertransport naar een oplossing met een hogere osmotische waarde ontstaat osmotische druk.
    • Hoogte is afhankelijk van het concentratieverschil.
      

Actief transport

• Kost energie.
  • Gebeurt met behulp van transporteiwitten in het membraan.
  • Transport kan plaatsvinden tegen het concentratieverval in (dus ook van lage naar hoge concentratie).
• Middelgrote moleculen en ionen (geladen deeltjes) worden actief opgenomen (of afgegeven).
  Bijvoorbeeld:
  • glucose (in het algemeen: monosachariden);
  • aminozuren;
  • K⁺, Na⁺,Cl^-.
• Cel bepaalt of deze stoffen wel of niet doorgelaten worden.
• Grote moleculen zoals eiwitten en zetmeel kunnen niet door de membranen.
  

Transport in de cel

• Cel is door membranen in compartimenten verdeeld.
  Binnen de cel kunnen stoffen getransporteerd worden:
  • met behulp van speciale eiwitten (motoreiwitten);
  • door plasmastroming,
    • Stroming van het cytoplasma.
  • door diffusie en osmose.

Turgor

• Alleen bij cellen met een celwand (planten)
  • Celwand en vacuole zorgen voor stevigheid van plantencellen.
    

  Ontstaan turgor

• Celinhoud heeft een hogere osmotische waarde dan de omgeving.
  • Celinhoud is hypertonisch t.o.v. de omgeving.
• Cel neemt water op: osmose
  • diffusie van water door een (semiselectief) membraan.
    
• Vacuole wordt groter .
• Vacuole drukt tegen de celwand --> deze rekt uit --> zorgt voor tegendruk (turgor).
  • Kruidachtige planten worden hierdoor stevig.

Plasmolyse

• Celinhoud heeft een lagere osmotische waarde dan de omgeving.
  • Celinhoud is hypotonisch t.o.v. de omgeving.
• Cel verliest water.
• Vacuole wordt kleiner.
• Druk van de vacuole tegen de celwand neemt af --> turgor wordt minder.
  • Planten worden slap.
• Als celinhoud loslaat van de celwand --> plasmolyse.

Dierlijke cellen

• Hebben geen celwand.
  • Bij wateropname rekt het celmembraan en zwellen de cellen op.
    • Als cellen sterk hypertonisch zijn t.o.v. omgeving kunnen ze door wateropname barsten.
      • Infuusvloeistof moet altijd isotonisch zijn.
  • Bij waterafgifte krimpen de cellen.