Studiebot antwoord

Vraag gesteld door: LiezeVH - 2 jaren geleden

Maak een oefenexamen van de volgende tekst: THEMA 2 HOOFDSTUK 1
STOF-EN ENERGIEOMZETTINGEN IN DE CEL
1) Opbouw en afbraak van biomoleculen
Stofwisselingsreacties
= chemische reacties in de cel die zorgen voor stof-en energieomzettingen
-> gekatalyseerd door enzymen
Celmetabolisme
= geheel van alle stofwisselingsreacties in een cel
! Belang van enzymen
-> bepaald hoe je functioneert
-> elk organisme heeft eigen arsenaal aan enzymen
1.1) Anabolisme
= geheel aan reacties die leiden tot opbouw
of biosynthese van nieuwe moleculen
Functie
- groei en ontwikkeling van organisme
- herstel
Vooral endergone reacties
-> er moet energie aan de reacties toegevoegd worden
Voorbeeld
- opbouw eiwitten uit aminozuren
- opbouw glucose uit CO_2
















1.2) Katabolisme
= het geheel aan afbraakreacties waarbij moleculen herleid worden tot kleinere molecule
Afbraak van polymeren
-> tot bouwstenen:
vervolgens gebruikt voor opbouw nieuwe biomoleculen
-> OF verdere afbraak tot CO_2 , H_2 O, NH_3:
hierbij vorming van energierijke moleculen
Functie:
- vertering van voedsel
- afbraak van beschadigde celstructuren
Vooral exergone reacties
-> er komt netto energie vrij bij de reactie
Voorbeeld
- afbraak van eiwitten tot aminozuren
- afbraak van glycogeen of zetmeel tot monosachariden
- afbraak van bouwstenen tot CO_2 , H_2 O, NH_3
1.3) Wisselwerking tussen anabolisme en katabolisme
Energie geproduceerd bij katabole reacties wordt

gebruikt in anabole reacties
Bouwstenen geproduceerd bij katabole reacties wordt

gebruikt in anabole reacties
1.4) Metabole routes
Metabole route

= reactieketen

= reeks van enzymgekatalyseerde reacties binnen een

cel die specifieke moleculen oplevert

ontbrekende of slechtwerkende enzymen = grote gevolgen

bv. Fenylketonurie
Fenylketonurie

gendefect

fout in enzym voor afbraak aminozuur fenylalanine

opstapeling fenylanaline => hersenbeschadiging

opsporen: hielprik

behandeling: eiwitarm dieet
Metabool netwerk

= het geheel aan reacties vormt eerder een netwerk dan gescheiden routes
Feedbackremming
= wanneer product metabole route voldoende aanwezig is
-> nieuwe vorming product geremd door de betrokken enzymen te remmen

Metabool netwerk

2) Energiedragers in de cel
Anabole en katabole reacties = in de cel
Geproduceerde E (katabool) moet verplaatst worden naar waar E nodig is (anabool)
Gebruik van energiedragers = molecule met hoge E-inhoud
ATP (adeninetrifosfaat)
= energiebron bij verschillende processen
NAD (nicotinamide-adenine-dinucleotide)
= betrokken bij oxidatie en reductiereacties
2.1) ATP
Bouw:
- adenine
- ribose
- 3 fosfaatgroepen
Geproduceerd in mitochondrin

- hydrolyse = exergoon
- condensatie = endergoon
- afsplitsen fosfaat levert energie : 30kJ/mol
Eigenschappen:
- goed oplosbaar in water
- in cel verplaatsing door diffusie
- doorheen membraan via ATP-transporters
ATP = energiedrager

Waarom veel E in ATP?
- 3 fosfaatgroepen = sterk elektronegatief
-> negatieve ladingen: stoten elkaar af
-> veel energie nodig op fosfaatgroepen aan elkaar te binden
=> energie komt vrij wanneer fosfaatgroep loskomt
2.2) NAD, NADP en FAD
= elektronendragers : moleculen die rol spelen bij oxidatie- en reductiereacties
= vaak co-enzym bij enzymen die oxidatie en reductiereacties katalyseren
REDOX REACTIES (REDUCTIE:OXIDATIE)
- het verplaatsen van elektronen tijdens chemische reacties
- Oxidatie: substraat verliest elektronen
- Reductie: substraat krijgt elektronen toegevoegd
=> elektronen toevoegen aan + geladen ion reduceert de hoeveelheid + ladingen
- Reductor = molecule die ^- afgeeft en zelf geoxideerd wordt (= elektronen donor)
- Oxidator = molecule die ^- opneemt & gereproduceerd wordt (= elektronenacceptor)







REDOX REACTIES IN BIOLOGIE
- vinden zelden vanzelf plaats
- GEVAAR tot vorming van radicalen
=> zeer agressieve moleculen
=> geen edelgasconfiguratie en ongepaarde elektronen
- door ^- op te nemen wordt element energierijker
=> gereduceerde elementen bevatten meer energie
- biologische belangrijke redoxreacties gaan eerder H^+(protonen) onttrekken of toevoegen
NAD (nicotinamide-adenine-dinucleotide)
- NAD^+
= geoxideerde vorm
-> neemt 2 ^- op en bindt H^+
- NADH
= gereduceerde vorm
-> bezit meer chemische energie


NADP (nicotinamide-adenine-dinucleotidefosfaat)
- NADP^+
= geoxideerde vorm
-> neemt 2 ^- op en bindt H^+
- NADPH
= gereduceerde vorm
->bezit meer chemische energie
FAD (flavine-adenine-dinucleotide)
- FAD
= geoxideerde vorm
-> neemt 2 ^- op en bindt 2 H^+
- FADH_2
= gereduceerde vorm
-> bezit meer chemische energie

3) Autotrofe en heterotrofe organismen
Autotrofe organismen
-> in staat zelf energierijke ingewikkelde C-verbindingen op te bouwen
vanuit CO_2
-> fotoautotroof = energie uit licht (planten, algen, bacterin)
-> chemoautotroof = energie uit anorganische stoffen (bacterin)
Heterotrofe organismen
-> C-verbindingen moeten worden opgenomen via voedsel
-> fotoheterotroof = energie uit licht (bacterin)
-> chemoheterotroof = energie uit organische stoffen (dieren, fungi, ncellige bacterin)

Organismen hebben koolstofbron nodig voor synthese biomoleculen
autotroof/ heterotroof
Organismen hebben energiebron nodig voor synthese biomoleculen
fototroof/chemotroof



Relatie tussen autotrofe en heterotrofe organismen


THEMA 2 HOOFDSTUK 2
FOTOSYNTHESE
1) De pigmenten van de fotosynthese
Pigmenten
vangen het licht op (= noodzakelijk voor fotosynthese)
absorberen licht
gebonden op eiwitten in chloroplasten
bv. Chlorofyl, carotenoden,
Absorptiecentrum
= geeft weer in welke mate een pigment bepaalde
golflengtes absorbeert
Door combinatie van verschillende pigmenten
=> autotroof organisme haalt meer E uit zonlicht
Chlorofyl
= porfirinering + fytolstaart

porfirinering
= # ringvormige, organische moleculen
met N-atoom & centraal Mg^(2+)-ion
functie = opvangen licht
fytolstaart
= lange hydrofobe koolwaterstofketen
functie = verankeren in eiwitten van chloroplastmembranen
2 vormen: chlorofyl a en chlorofyl b
aanwezig in chloroplasten
Chlorofyl: absorptie
absorptie: blauw en rood licht
reflectie: groen licht
chlorofyl a en b absorberen samen een groter golflengtegebied dan apart

Carotenode
= hydrofobe koolwaterstofketen + 2 ringstructuren
2 vormen : 1) -caroteen
2) lutene
absorptie: blauw licht
reflectie: geel/rood licht

2) Het fotosyntheseproces
Speelt zich af in chloroplast & bestaat uit 2 deelprocessen:
1) lichtreacties:
uit ADP en NADP^+wordt ATP en NADPH gevormd met behulp van lichtenergie
van lichtenergie chemische energie
2) calvincyclus (donkerreacties)
CO_2 wordt gebonden en er wordt glucose gevormd met behulp van ATP en NADPH
GEEN licht nodig





2.1) De lichtreacties van de fotosynthese
Samenwerking: eiwitcomplexen elektronendragers
Eiwitcomplexen:
fotosysteem I
fotosysteem II
protonpomp
ATP-synthase
bevinden zich in thylakodmembraan
Elektronendragers
Fotosysteem II en splitsing van water
lichtcapterend deel
- chlorofyl absorbeert fotonen (lichtenergie)
- lichtenergie reactiecentrum
reactiecentrum
- lichtenergie slaat elektronen aan (excitatie)
- aangeslagen/ gexciteerde elektronen
worden doorgegeven aan elekteronendragers
reactiecentrum heeft e overgedragen zelf e tekort
aangevuld dankzij oxidatie van H_2 O


Protonpomp
= eiwitcomplex in thylakodmembraan dat protonen pompt
van stroma naar lumen
elektronendrager geeft elektronen door aan protonpomp
verplaatsing van e geeft energie om protonen te pompen
elektronendrager opnieuw gereduceerd (krijgt e terug)
Fotosysteem I en vorming NADP
eleketronen zijn E verloren bij protonpomp
E moet aangevuld worden
lichtcapterend deel
- chlorofyl absorbeert fotonen (lichtenergie)
- lichtenergie reactiecentrum
reactiecentrum
- lichtenergie slaat elektronen aan (excitatie)
- aangeslagen/ gexciteerde elektronen
worden doorgegeven aan NADP^+ met vorming NADPH
- reductie van NADP^+ tot NADPH door enzym NADP-reductase
- elektronen = afkomstig van elektronendrager*
* => route elektronen:
H_2 O fotosysteem II protonpomp fotosysteem I NADPH
= elektronentransportketen
Vorming ATP:
protongradint (hoger in lumen, lager in stroma)
potentile energie van protongradint gebruikt door ATP-synthase
ATP-synthase synthetiseert ATP uit ADP en fosfaat

NETTO
input: zonne-energie, water
output: ATP, NADPH en zuurstofgas



2.2) De Calvincyclus
A] fixatie van CO_2

! ! Voor fixatie is enzym rubisco belangrijk
B] reductie

het fosfoglycerinezuur (3C) wordt gereduceerd tot glyceraldehyde-3-fosfaat (3C)
voor deze reductie worden energierijke elektronen van NADPH (

Antwoord rapporteren