© 2009 Biosoft TCC - Lyceumstraat T3. Energie B1. Vrije en gebonden energie B2. Enzymen B3. Aërobe...

© 2009 Biosoft TCC - Lyceumstraat

T3. Energie

B1. Vrije en gebonden energieB2. EnzymenB3. Aërobe dissimilatie van glucoseB4. FotosyntheseB5. Andere assimilatie- en dissimilatieprocessenB6. KringlopenEB7. Leren onderzoeken: Respiratoir quotiënt bepalenEB8. ANW: Duurzame energieEB9. Leren en werken: Onderzoeker in opleiding

V1. ChromatografieV2. Stofwisseling bij sportV3. Leren en werkenV4. Ideeën voor onderzoekV5. Werken met de computer

Practica


T3/B1. Vrije en gebonden energie

Vrije energie: direct te gebruikenGebonden energie: zit opgeslagen in bijv. glucose

Verschillende typen reacties:• Endotherm: in energie bij nodig• Exotherm: komt energie bij vrij

Wet van behoud van energie:Energie voor reactie = energie na reactiebv. Auto: Benzine (100%) = beweging (45%) + warmte

(55%)

bron: www.autotrack.nl



Organische stoffen: (herhaling thema ordening)• Grote moleculen• Bevatten altijd koolstof (C) en waterstof (H) atomen• Meestal ook zuurstofatomen (O)• Vaak ook stikstof (N), zwavel (S) en fosfaat (P)

atomen• Soms metalen; ijzer (Fe) of magnesium (Mg)• Vb. glucose en DNA



Stofwisseling (metabolisme):

Assimilatie; Het opbouwen van energiehoudende stoffen.

fotosynthese: 6CO2 + 6H2O + energie C6H12O6 + 6O2

• Hierover meer in het volgende deel v/h hoofdstuk.



Stofwisseling (metabolisme):

Dissimilatie;Het afbreken van energiehoudende stoffen.

verbranding: (omgekeerde fotosynthese)

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + energie



ATP (adenosine tri-fosfaat):

Belangrijke stof bij overbrengen van energie.Is een tijdelijke energie opslag.



ATP ADP + Pi + energie (warmte, beweging, enz)

+ + energie

bioplek ATP



Energierijke elektronen Moleculen:• elektronen (negatief geladen)• protonen (positief geladen)• neutronen (geen lading)



Energieoverdracht via elektronen


T3/B2. Enzymen

B2. Enzymen (eiwitten)Versnellen van reacties, hebben een lagere

activeringsenergie waarbij de energiedrempel omlaag gaat. Hierbij worden de enzymen zelf, niet verbruikt.

Werken in op één stof => enzymen zijn reactiespecifiek.

Enzymactiviteit: hoe snel werkt een stof.


T3/B2. Enzymen


T3/B2. Enzymen

co-enzym: ion/molecuul of vitamine (uit voedsel) dat nodig is om de reactie plaats te laten vinden. "co" = samen.

Invloed van de temperatuur:


T3/B2. Enzymen

Activering/remming enzymactiviteit

Activator: exhibitorRemmer: inhibitor (blokkeert het enzym)


T3/B2. Enzymen

Negatieve terugkoppeling

Voldoende produkt? --> remming afbraak glucose


T3/B3. Aërobe dissimilatie van glucose Verbranding waarbij zuurstof aanwezig is.

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2OHierbij komt 2870 kJ/mol aan energie vrij.

Van belang voor cellen:• Geleidelijke dissimilatie

anders??• Wegvangen van vrije elektronen door

acceptormolecuul(het acceptormolecuul is NAD+)

• Vrijgekomen energie moet worden omgezet naar ATP.


T3/B3. Aërobe dissimilatie van glucose Bestaat uit drie verschillende stappen:1. Glycolyse

Vindt plaats in het grondplasma van de cel.2. Citroenzuurcyclus (Krebscyclus)

Vindt plaats in de matrix van mitochondria.3. Oxidatieve fosforylering (elektronentransportketen)

Vindt plaats op het binnenste mitochondriamembraan.

Elk proces wordt met behulp van BINAS uitgelegd.


T3/B3. Aërobe dissimilatie van glucose

Opdracht: Benoem de delen.

1: 2: 3: (het kleine rode bolletje) 4: 5: 6: 7: 8: 9:10:11:12:13:


T3/B3. Aërobe dissimilatie van glucose

Opdracht: Benoem de delen.

1: Kernlichaampje 2: Kernmembraan 3: Ribosomen 4: Blaasje 5: (R)ER 6: Golgi- apparaat 7: Microtubuli 8: (G)ER 9: Mitochondrium10: Peroxisoom11: Cytoplasma12: Lysosoom13: Centriolen


T3/B3. Glycolyse


T3/B3. Glycolyse

68B


T3/B3. Glycolyse - vragen

• In welk deel van de cel vindt deze reactie plaats?

• Hoe wordt de energie genoemd die nodig is de reactie

op gang te brengen?

• Als je energie moet toevoegen aan een reactie, wat

voor type reactie is het dan?

• Hoeveel ATP is er nodig om de reactie op gang te

brengen?

• Hoeveel ATP ontstaat er bruto?

• Hoeveel ATP ontstaat er netto?

• Vindt deze reactie plaats wanneer er geen zuurstof

aanwezig is?


T3/B3. Citroenzuurcyclus

Gaat verder waar glycolyse stopt wanneer O2 aanwezig is.

Decarboxylatie:Afsplitsen van CO2

Per pyrodruivezuur ontstaan:1 ATP1 FADH2

4 NADH

In totaal 2 pyrodruivezuur uit glycolyse dus totaal:

2 ATP2 FADH2

8 NADHLaatste 2 gaan naar ETK!


T3/B3. Citroenzuurcyclus

68C

animatie


T3/B3. Oxidatieve fosforylering


T3/B3. Oxidatieve fosforylering

68D


http://www.atpsynthase.info/old/FAQ.html

Alive Biology


T3/B3. Energieopbrengst 1 glucose molecuul


T3/B3. Overzicht dissmilatie

68A


T3/B4. Fotosynthese

Lichtenergie

Opname van water (H2O)

Bladgroenkorrels nemen de lichtenergie op

Opname/afgifte van koolstofdioxide (CO2) en zuurstofgas (O2 ) door de huidmondjes

Vorming van glucose

Glucose naar de bastvaten


T3/B4. Fotosynthese

Fotosynthese wordt ook wel koolstofassimilatie genoemd.

6CO2 + 6H2O + energie => C6H12O6 + 6O2

Chlorofyl in chloroplasten absorbeert licht waardoor een elektron in een hogere baan word geleid en dus meer energie bevat. Een elektron wordt ‘aangeslagen’.

Éénmaal aangeslagen -> terug naar oorsprong

Hiervoor zijn drie manieren mogelijk om energie af te staan:

1. Warmte afgeven2. Energie overdragen op ander chlorofyl3. Elektron overdragen aan elektronen acceptor


Absorptiespectra

T3/B4. Fotosynthese


Lichtreactie Deze reactie vindt alleen plaats wanneer het licht is.ADP wordt omgezet naar ATP (gebruikt om CO2 te

koppelen)NADP+ wordt omgezet naar NADPH (maakt een

éénvoudig suiker, één lange keten)

Bestaat uit twee fotosystemen die onafhankelijk van elkaar kunnen werken.

Fotosysteem 1: P700 (pigment, opt 700 nm, rood)Fotosysteem 2: P680 (pigment, opt 680 nm,

oranje/rood)

Fotosysteem 2 doet als éérste zijn werk: fotolyse H2O -> 2H+ en ½O2

T3/B4. Fotosynthese


Fotosysteem 1

T3/B4. Fotosynthese


Fotosysteem 2

T3/B4. Fotosynthese


Fotosynthetisch pigment

T3/B4. Fotosynthese


BINAS 69B1

T3/B4. Fotosynthese


Niet-cyclische fotofosforylering: membraanreactiesBINAS 69B2

T3/B4. Fotosynthese


Cyclische fotofosforylering: membraanreactiesBINAS 69B3

T3/B4. Fotosynthese


T3/B4. Fotosynthese

Donkerreactie (Calvincyclus)Vindt plaats in de vloeistof

van chloroplasten.Kan plaats vinden zonder

dat er licht aan te pas komt.

Stopt wanneer de lichtreactie niet heeft plaatsgevonden.

Opdracht: Waarom stopt de

donkerreactie wanneer de lichtreactie niet heeft plaatsgevonden?


Donkerreactie (Calvincyclus)BINAS 69C

T3/B4. Fotosynthese


OverzichtBINAS 69A

T3/B4. Fotosynthese


T3/B5. Andere assimilatie- en dissimilatieprocessen

ChemosyntheseEnergie niet afkomstig uit

zonlicht maar uit energie afkomstig van een bepaalde chemische reactie.

Bijvoorbeeld:Tubeworms



Assimilatie van koolhydratenAan elkaar plakken van kleine bouwstenen tot grote

ketens.Het plakken gebeurd door water tussen de enkele

bouwstenen uit te halen. Dit proces wordt polymerisatie genoemd.


Assimilatie van eiwittenHet aan elkaar koppelen van aminozuren door er water

tussenuit te halen. Er ontstaat een peptidebinding tussen twee aminozuren.

Planten maken zelf aminozuren.Dieren kunnen dit niet!



Assimilatie van vettenHet aan elkaar koppelen van een glycerolmolecuul met

een vetzuurmolecuul door er water tussenuit te halen.




Eiwitturnover



BINAS 68E



Respiratoir quotiënt/Basaal metabolismeRQ = aantal afgegeven CO2 moleculen aantal opgenomen O2 moleculen


T3/B6. Kringlopen - koolstofkringloop



glucose

andere organische stoffen

producenten

voortgezette assimilatie

consumenten

organische stoffen

reducenten

organische stoffen

CO2

koolstofassimilatie (fotosynthese)

dissimilatie

dissimilatie

dis

sim

ilati

e

detritus

detritus


T3/B6. Kringlopen - koolstofkringloop BINAS 93G


T3/B6. Kringlopen - Stikstofkringloop


T3/B6. Kringlopen - stikstofkringloop

aminozuren

plantaardige eiwitten

producenten

consumenten

dierlijke eiwitten

rottingsbacteriën (reducenten)

eiwitten en afbraakproducten

van eiwitten

NH4+

NO2-

nitrietbacteriën

NO3-

nitraatbacteriën

stikstofbindende

bacteriën

NH3

NH3

UreumUrinezuur

N2

denitrificerende bacteriën

glucose

bodem

stikstofassimilatie

dissimilatie

dode dieren

dode planten


T3/B6. Kringlopen - stikstofkringloop • 80% in de lucht als N2

– ONBRUIKBAAR• In sedimenten van zeeën en oceanen ook opslag.• Belangrijkste proces:

– Stikstof fixatie door bacteriën ( & bliksem)– Wortelknolletjes (symbiose)


T3/B6. Kringlopen - stikstofkringloop BINAS 93H


Verband assimilatie/dissimilatie

H4. Planten: blz. 128 – 129: Samenhang tussen diss/ass (OB; opdracht 14 t/m 17)


Verband assimilatie/dissimilatie


T3/V1. Chromatografie


T3/V2. Stofwisseling bij sport


T3/V3. Leren en werken


T3/V4. Ideeën voor onderzoek


T3/V5. Werken met de computer

© 2009 Biosoft TCC - Lyceumstraat T3. Energie B1. Vrije en gebonden energie B2. Enzymen B3. Aërobe...

Documents

Transcript of © 2009 Biosoft TCC - Lyceumstraat T3. Energie B1. Vrije en gebonden energie B2. Enzymen B3. Aërobe...