Totaal aan Ppt H1 (Am)

• 5 Havo

Energie, enzymen en koolstofassimilatie

5 Havo

Energie

• Verschillende vormen van energie:– Kinetische energie (bewegingen)– Warmte energie (op peil houden

lichaamstemperatuur)– Chemische energie (assimilatie)– Elektrische energie (impulsgeleiding)– Licht energie

Energie

• In de vorm van ATP (Adenine Tri Fosfaat)• 3 fosfaat groepen• 3e fosfaatgroep erg energierijk• Bij afsplitsing: ADP (Adenine Di Fosfaat)

ontstaat

Chemische reacties

• Reacties tussen stoffen ontstaan doordat bewegende moleculen tegen elkaar aan botsen

• Verbindingen tussen atomen verbroken, en nieuwe verbindingen gevormd

Chemische reacties

• Verlopen minder snel bij een lage temperatuur

• De moleculen bewegen dan langzamer en veroorzaken daardoor minder sterke botsingen

• Resultaat: Geen reactie

• Oplossing?

Enzymen!

• Zijn eiwitten• Katalyseren (versnellen) chemische reacties • Bij reactie blijven enzymen intact: ze worden

zelf niet verbruikt!

• Stof waarop enzym inwerkt = substraat• Reactie leidt tot nieuwe stof = product

Enzymen

• Hebben bepaalde vorm• Passen daardoor op 1 type substraat (stof)• Substraat wordt aan enzym gebonden: Enzym-

Substraat complex (E-S complex)

Enzymactiviteit

• Hoeveelheid substraat die per tijdseenheid wordt omgezet

• Hangt af van:– Temperatuur– Zuurgraad– Substraat concentratie

Ideale omstandigheden

• Optimumkromme geeft gebied weer waarin enzym actief is

• Vb. verband temperatuur en enzymactiviteit

Invloeden vanuit milieu

• Onder minimum temperatuur: moleculen van substraat bewegen te langzaam om binding met enzym te vormen

• Boven maximum: vorm van enzym verandert waardoor hij niet meer werkt op dat substraat

• Te zuur milieu: vorm van enzym verandert

Even opfrissen

• Welk proces kan een plant wel uitvoeren en een mens niet om zichzelf te voeden?

Fotosyntese

• Koolstofdioxide + water + energie Glucose + zuurstof

• 6CO2 + 6H2O + energie C6H12O6 + 6O2

• Uit simpele koolstofverbinding worden complexere koolstofverbindingen gevormd.

• Dit noemen we Koolstofassimilatie!

Fotosynthese

• Chlorofyl (bladgroen)• Foto-autotroof• Glucose gevormd• Opgeslagen als zetmeel in blad

Fotosynthese

• Licht is nodig• Hogere activiteit bij paars en rood licht

• Groen licht wordt weinig geabsorbeerd: vandaar de groene kleur van de bladeren. Groen wordt weerkaatst.

Fotosynthese

• Lichtenergie wordt omgezet in chemische energie

• Die chemische energie wordt vastgelegd in glucose

Assimilatie en Dissimilatie

Havo 5

Voortgezette assimilatie

• Uit gevormde organische stoffen worden nieuwe organische stoffen gevormd.

• Glucose wordt gevormd bij fotosynthese en kan worden omgebouwd tot ingewikkeldere organische stoffen (bijvoorbeeld zetmeel)

Koolhydraten

• Monosachariden = enkelvoudige suikers– Glucose, fructose en desoxiribose

• Disachariden = tweevoudige suikers– Maltose, sacharose en lactose

• Polysachariden = meervoudige suikers– Zetmee, glycogeen, cellulose

Vetten

• Zijn opgebouwd uit– 1 glycerol molecuul– 3 vetzuren

Eiwitten

• Ook wel proteïnen

• Aan elkaar gekoppelde aminozuren• Aminozuren bestaan uit: – Koolstof– Waterstof– Zuurstof– Zwavel– Stikstof

Aminozuren

• In totaal 20 verschillende aminozuren• Door specifieke volgorde van de aminozuren

ontstaat een eiwit• Verandering van volgorde verandert de

structuur van het eiwit• Eiwit is niet meer werkzaam voor het

substraat waar hij bij hoorde

Dissimilatie

• Levert energie• Deze energie wordt voor alle levensprocessen

• Er wordt chemische energie vrij gemaakt uit organische stoffen

• Zonder energie gaat een organisme dood.

Aërobe Dissimilatie• Aëroob = met zuurstof• Vindt plaats in de mitochondriën• Glucose wordt volledig afgebroken• Per glucosemolecuul komt dus veel energie vrij

• C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + energie (ATP)

• Zuurstof die nodig is: uit milieu• Koolstofdioxide die vrij komt: afgestaan aan

milieu

Anaërobe Dissimilatie

• Anaëroob = zonder zuurstof

• Glucose wordt niet volledig afgebroken

• Er komt per glucose molecuul dan ook weinig energie vrij

Alcohol gisting

• Is een vorm van anaërobe dissimilatie• C6H12O6 2C2H6O (ethanol) + 2CO2 + energie (ATP)• Alcohol is het eindproduct

• Gistcellen hebben weinig energie nodig• Kunnen zonder zuurstof voldoende energie

produceren om in leven te blijven

• Ze zorgen voor dit proces, bijvoorbeeld bij het maken van brood, bier en wijn

Melkzuurgisting

• Is een vorm van anaërode dissimilatie• C6H12O6 2C3H6O3 (melkzuur) + energie• Melkzuur is het eindproduct

• Wordt gebruikt bij productie van zuurkool, kaas en yoghurt.

Bij dier en mens

• In korte tijd veel energie nodig (bijv. sporten)• Te weinig zuurstof beschikbaar: Spieren gaan

over op anaërobe dissimilatie

• Glucose afgebroken tot melkzuur:– Weinig energie komt vrij per glucose molecuul– Veel glucose verbrand, dus veel melkzuur vrij

• In spieren ophoping van melkzuur verzuring geeft een moe gevoel in de spieren

• Afgevoerd via bloed naar lever: omgezet in glucose

Dissimilatie van vetten

• Vet gesplitst in glycerol + 3 vetzuren

• Komt veel meer energie vrij dan bij dissimilatie van koolhydraten

Dissimilatie van eiwitten

• Gesplitst in aminozuren• Ammoniak ontstaat, en wordt omgezet in

ureum• Wordt via de urine afgescheiden

Basale stofwisseling• Stofwisseling die moet plaatsvinden om al ons organen

te kunnen laten functioneren in rust zoals:– Hartslag– Ademhaling– Peristaltiek darmkanaal

• Afhankelijk van:– Leeftijd– Geslacht– Gewicht – Tijdstip van de dag– Jaargetijde– Lichaamstemperatuur

Warm- / koudbloedig• Warmbloedige individuen hebben een min of

meer constante lichaamstemperatuur– Zoogdieren en vogels

• Koudbloedige individuen hebben een lichaamstemperatuur die gelijk is aan de omgevingstemperatuur– Vissen, reptielen, amfibieën en geleedpotigen

• Welke basale stofwisseling zou bij een lage temperatuur hoger zijn?

Stofwisseling bij planten

Havo 5

Opname en afgifte gassen

• Via huidmondjes in bladeren– Koolstofdioxide opgenomen– Zuurstof afgegeven

• Sluitcellen• ‘s Nachts gesloten

Transport in de plant

• Vaatbundels– Houtvaten: water en opgeloste zouten via

stengels naar bladeren (anorganisch)– Bastvaten: water en assimilatieproducten van

bladeren naar alle delen van de plant (organisch)

Anorgansiche sapstroom

• Ionen opgenomen in de wortels• Membraan van de wortels is volledig

permeabel• Vervoert via de houtvaten naar andere

plantendelen• Vervoer houtvaten gaat tegen zwaartekracht

in: hoe zou deze sapstroom toch kunnen functioneren?

Anorganische sapstroom• Verdamping van water door de huidmondjes zorgt

ervoor dat dit wordt aangevuld door de huidmondjes

• Cappilaire werking: de vaten zijn heel nauw. Hierdoor worden watermoleculen bij elkaar gehouden door cohesiekrachten. Watermoleculen blijven aan de wand van de houtvaten vast door adhesiekrachten.

• Deze krachten samen zijn groter dan de zwaartekracht

Organische sapstroom

• Glucose gevormd bij fotosynthese: opgeslagen als zetmeel

• Reden: voorkomen van hoge osmotische waarde

• Hoe zou de plant ‘s nachts zijn glucose tekort aanvullen?

Overwinteren

• In de winter sterft het bovengrondse deel van de plant af

• In de verdikte delen onder de grond worden de reservestoffen opgeslagen

• Zetmeel zit in zetmeelkorrels• Glucose(vrucht), fructose(vrucht) en

sacharose(stengel en wortel) zit in het vacuolevocht

Fotosynthese

• Afhankelijk van:– Hoeveelheid en kleur licht– Hoeveelheid aanwezige koolstofdioxide– Hoeveelheid beschikbare water– Temperatuur– Aanwezigheid bladgroen