Domeinen B3 Stofwisseling (vertering) en B2.3 Dissimilatie

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Domeinen B3 Stofwisseling (vertering) en B2.3 Dissimilatie

Leerdoelen

Begrippen

voortgezette assimilatie, bouwstof, brandstof, reservestof, koolhydraat, monosacharide, disacharide, polysacharide, zetmeel, glycogeen, cellulose, vet, vetzuur, glycerol, eiwit, aminozuur, essentieel aminozuur, niet-essentieel aminozuur, DNA, enzym, fosfolipide, tussencelstof

enzymwerking, katalyseren, substraat, enzymsubstraatcomplex, indicator, pH, denaturatie, optimumkromme

reactievergelijking, molecuulformule, structuurformule

anaeroob, glycolyse, gisting, alcohol, melkzuur, methaan

aeroob, verbranding, citroenzuurcyclus, oxidatieve fosforylering, oxidator, reductor

chemische reactie, katalyseren, enzym, evenwichtsreacties

Samenvatting

Eerst naar de Binas tabellen kijken

Vertering: 67F+G+H, 82 helemaal, 89A

Dissimilatie: 68

Enzymactiviteit: de mate waarin een enzym een reactie versnelt -> hoeveelheid omgezet substraat/tijdseenheid (afhankelijk van temperatuur, zuurgraad, hoeveelheid substraat en aanwezige enzymen)

• Denaturatie = onomkeerbare/omkeerbare verandering ruimtelijke structuur reactieve centrum enzym (temp, pH)
• Activatoren (hormonen, geneesmiddelen) en remstoffen (zware metalen)

Enzymen 'knippen'

Eigenschappen enzymen

1. Voedingsstof specifiek
2. Gevoelig voor temperatuur -> 37*C
3. Gevoelig voor zuurgraad/pH

Denaturatie: onomkeerbare structuurverandering = vermindering enzymactiviteit of rem ervan

Resorptie

Passief/actief transport

Passief/actief transport

Cholesterol

• Verzadigde vetzuren: toename LDL
• Onverzadigde vetzuren: toename HDL

Overtollig cholesterol kan zich afzetten tegen beschadigingen aan de binnenwand van bloedvaten (roken, verhoogde bloeddruk, ouderdom)

Aerobe dissimilatie

Verbranding van een organische stof (glucose) mét zuurstof

1 C6H12O6 + 6 O2 -> 6 CO2 + 6 H2O + 30 ATP

Aerobe dissimilatie

4. Oxidatieve fosforylering

• Mitochondrion, aeroob
• NADH,H+ en FADH2 vanuit glycolyse en citroenzuurcyclus 
• Staan elektronen af = synthese ATP
• Komt water bij vrij: 2 H+ + 1/2 O2 + 2e -> H2O

Per glucose molecuul = 

- 10 NADH,H+ moleculen x 3 = 30 ATP

- 2 FADH2 moleculen x 2 = 4 ATP

30 + 4 = 34 ATP opbrengst

34 + 2 + 2 = 38 ATP in totaal ==> 30/32 ATP in werkelijkheid

Anaerobe dissimilatie glucose

Hele uitleg

• Dissimilatie: afbraak van grote organische moleculen tot kleinere moleculen -> komt energie vrij

The circle of life

Koolhydraten

Bouwstof (desoxyribose in DNA en ribose in ATP) en (reserve)brandstof

 

• Monosachariden: Binas tabel 67F1
  

Polymerisatie

• Disachariden: Binas tabel 67F2
• Polysachariden: Binas tabel 67F3

Eiwitten

Enzymen, bouwstoffen, transport, structuur, celcommunicatie, chemische reacties, bloedstolling, immuniteit, etc.

• Planten: glucose + NO3-/SO42- + ATP -> aminozuur
• 20 aminozuren: Binas tabel 67H1
• Essentiële/niet essentiële aminozuren (transaminering)
• Dipeptiden
• Polypeptiden
• Dissimilatie = ammoniak -> ureum & pyrodruivenzuur
• Ruimtelijke structuur: Binas tabel 67H2

Vetten

Bouwstof membranen en brandstof

• Glycerol + 3 vetzuren: Binas tabel 67G1
• Verzadigd (vet)/onverzadigd (olie): Binas tabel 67G2
• Fosfolipiden in celmembranen: Binas tabel 67G3
• Vitamine A, D, E, K oplosbaar in vet
• Cholesterol: celmembranen, productie hormonen/gal/vitamine D
• Essentiële onverzadigde vetzuur = linolzuur

Voedingsvezel

Geen verteringsstof: worden niet verteerd door enzymen van de mens (koolhydraten)

Komen uit celwanden van plantaardige voedingsmiddelen

• Cellulose
• Pectine

Bevorderen darmwerking en stoelgang.

Verzadigd gevoel.

Water

• Bouwstof, oplosmiddel en transportmiddel
• Bepaalt osmotische waarde van vloeistoffen in het lichaam
• Regeling lichaamstemperatuur
• BALANS

Mineralen

Anorganische stoffen

Calcium (bot, bloedstolling), fosfor (bot, tand), kalium & natrium (zenuwcellen, hart)

Spoorelementen: chroom (insuline), fluor (tandglazuur), jodium (schildklierhormoon), ijzer (hemoglobine)

Vitaminen

• Organische stoffen
• Essentieel: A, B, C, D
• Voedsel: provitamine D -> lichaam: vit D
• Bacteriën dikke darm: vit K
• Gebreksziekten
• B11 (foliumzuur)

Binas tabel 82A

Vertering

1. Grote organische moleculen (eiwitten, koolhydraten en vetten)
2. Verteringsklieren: sappen -> enzymen
   
3. Verteringsproducten (kleine moleculen): via darmwand opgenomen in bloed

Hoe slik je je voedsel door?

Mechanische vertering

-> Tanden en kiezen = kneden: vergroting oppervlak

Chemische vertering

-> Speeksel = enzymen

Je huig en je strottenklepje zorgen ervoor dat het voedsel maar één kant op kan, richting de slokdarm 

Verteringsstelsel

Binas 82C

Van mond tot kont

1. Mondholte
2. Slokdarm
3. Maag
4. 12vingerige darm
5. Dunne darm
6. Dikke darm
7. Endeldarm
8. Anus

Peristaltische bewegingen

Hoe wordt je voedsel verteerd?

Verteren: het kleiner maken van voedingsstoffen, zodat die kunnen worden opgenomen in het bloed en naar de cellen vervoerd kunnen worden

• Water, mineralen en vitaminen zijn klein genoeg
• Eiwitten, vetten en koolhydraten zijn te groot

Vertering gebeurt met behulp van verteringssappen met enzymen erin.

Enzymactiviteit: de mate waarin een enzym een reactie versnelt -> hoeveelheid omgezet substraat/tijdseenheid (afhankelijk van temperatuur, zuurgraad, hoeveelheid substraat en aanwezige enzymen)

• Denaturatie = onomkeerbare/omkeerbare verandering ruimtelijke structuur reactieve centrum enzym (temp, pH)
• Activatoren (hormonen, geneesmiddelen) en remstoffen (zware metalen)

Enzymen 'knippen'

Eigenschappen enzymen

1. Voedingsstof specifiek
2. Gevoelig voor temperatuur -> 37*C
3. Gevoelig voor zuurgraad/pH

Denaturatie: onomkeerbare structuurverandering = vermindering enzymactiviteit of rem ervan

Verteringsstelsel

Binas 82E+F+G

Van mond tot kont

1. Mondholte: speeksel = bescherming tegen infecties
2. Slokdarm
3. Maag: maagsap (bevat enzym, HCL en slijm = erg zuur -> bescherming tegen infecties)
4. 12vingerige darm: alvleessap -> enzymen + gal uit lever (galblaas) -> emulgatie vetten
5. Dunne darm: darmsap -> enzymen
6. Dikke darm
7. Endeldarm
8. Anus

Vetzuur = lagere pH

Binas 82E+G

Binas 89A

Alvleessap

• Pro-enzym: trypsinogeen (enterokinase uit twaalfvingerige darm)
• Peptidasen
• Amylase
• Lipase
• DNA-ase
• RNA-ase

Resorptie

Passief/actief transport

Passief/actief transport

Transport van glucose en Na+-ionen door een transporteiwit

• Darmholte
• Cytoplasma darmepitheelcel 

Energie uit ATP!

Resorptie van vetten

Lipoproteïnen: vetten omgeven door een manteltje van fosfolipiden en eiwitten voor vervoer

Verteringsstelsel

Van mond tot kont

1. Mondholte
2. Slokdarm
3. Maag
4. 12vingerige darm
5. Dunne darm
6. Dikke darm: pap met onverteerbare stoffen, zoals voedingsvezels - DARMFLORA
7. Endeldarm: ontlasting/poep
8. Anus

Cholesterol

• Verzadigde vetzuren: toename LDL
• Onverzadigde vetzuren: toename HDL

Overtollig cholesterol kan zich afzetten tegen beschadigingen aan de binnenwand van bloedvaten (roken, verhoogde bloeddruk, ouderdom)

Aerobe dissimilatie

Verbranding van een organische stof (glucose) mét zuurstof

1 C6H12O6 + 6 O2 -> 6 CO2 + 6 H2O + 30 ATP

Aerobe dissimilatie

1. Glycolyse

• Cytoplasma, anaeroob
• Kost 2 ATP en levert 4 ATP op = netto 2 ATP
• Netto 2 NADH,H+ naar binnen in mitoch.
• 1 C6H12O6 -> 2 C3H4O3

Aerobe dissimilatie

2. Acetyl-Co-enzym-A

• Mitochondrion (matrix), anaeroob
• 2 pyrodruivenzuur + 2 co-enzym A -> 2 acetyl-CoA
• Decarboxylering: 2 CO2 splitst af
• Netto 2 NADH,H+
• Acetyl-CoA + oxaalazijnzuur -> citroenzuur

Aerobe dissimilatie

3. Citroenzuurcyclus

• Mitochondrion, anaeroob
• 8 H2O erin en 2 H2O eruit = netto 6 H2O erin
• NAD+ en FAD zijn energiedragers
• GTP nodig voor de omzetting van ATP uit ADP
• 6 NADH,H+, 4 CO2, 2 FADH2 en 2 ATP eruit
• Citroenzuurmoleculen afgebroken tot CO2 en energierijke elektronen

Aerobe dissimilatie

4. Oxidatieve fosforylering

• Mitochondrion, aeroob
• NADH,H+ en FADH2 vanuit glycolyse en citroenzuurcyclus 
• Staan elektronen af = synthese ATP
• Komt water bij vrij: 2 H+ + 1/2 O2 + 2e -> H2O

Per glucose molecuul = 

- 10 NADH,H+ moleculen x 3 = 30 ATP

- 2 FADH2 moleculen x 2 = 4 ATP

30 + 4 = 34 ATP opbrengst

34 + 2 + 2 = 38 ATP in totaal ==> 30/32 ATP in werkelijkheid

Anaerobe dissimilatie glucose

Dissimilatie koolhydraten, eiwitten en vetten

Dissimilatie activiteit

Ook planten doen aan verbranding (groeien, voortplanten, etc)

Aërobe verbranding is afhankelijk van:

• Temperatuur -> enzymwerking
• Hoeveelheid glucose en zuurstof