Energie - workshop 1

• Biologie
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

Leerjaar 3 – Thema 1
Energie

Energie in de biologie – workshop 1

Inhoud

• Werkwijze leerjaar 3 – thema 1
• Introductie ‘Energie’
• Celniveau
• Metabolisme
• ATP
• Terugblik leerjaar 2
• Voeding

Werkwijze leerjaar 3 – thema 1

• Waarom uberhaupt natuur?
• Wel/niet afrondende toets
• Je werkt aan een dossier
  
• Opdrachten in het dossier 
• Tussentijdse quiz

Introductie 'Energie'

Link met biologie?​

Soorten energie in de biologie?

Wat heeft energie met
biologie te maken?

Welke vormen van energie kennen we vooral in de biologie?

1

2

3

Zet de 3 voedingsmiddelen in volgorde van de hoeveelheid energie. Begin bij de minste energie. Sleep de afbeeldingen!

Waarom?

Toepassingen biologie

Functioneren

Bron

Duurzaam

Bruggetje leerjaar 2

Introductie ‘Energie’

Praktisch voorbeeld

Een aantal belangrijke voorbeelden van energie voor levende cellen:

Chemische energie

Kinetische energie 

Thermische energie 

Straling 

Elektrische energie 

*Vrije energie 

Celstofwisseling (metabolisme)

Waar en hoe speelt energie nu eigenlijk een rol voor cellen?

Energie op celniveau

Anabolisme:​

Het proces waarbij de cel voedingsstoffen opneemt en opbouwt tot cel onderdelen, dit kost energie.​

​

 

= assimilatie (endotherm)​

​

Bijvoorbeeld:
fotosynthese​

Katabolisme:
​

Het proces waarbij chemische verbindingen worden afgebroken en energie vrijkomt.​​ 

= dissimilatie (exotherm)​

Bijvoorbeeld:
celademhaling / verbranding​

Metabolisme (celstofwisseling)​

ANABOLE PROCESSEN​

Het in elkaar zetten van stoffen, kost energie. Zoals bij fotosynthese​

Anabole processen in detail

Fotosynthese

Anabole processen

Voortgezette fotosynthese

Glucose transport in de vorm van sacharose

• 70 % sacharose  >  cellulose (celwanden)
  
• 25% sacharose > zetmeel
  
• ?% sacharose + mineralen > eiwitten
  
• ?% sacharose > vetten
  

Anabole processen

Biosynthese

Opbouw van stoffen

Eiwitten (voorbeeld)


De cel bouwt (in dit geval) aminozuren op (assimilatie) tot je een eiwit hebt. 

Vragenrondje: Kom maar door

… deze energie kan weer vrijkomen, wanneer de desbetreffende stof wordt afgebroken. Enzymen helpen vaak bij het opbreken!

KATABOLE PROCESSEN

Glucose + zuurstof --> koolstofdioxide + water 

KATABOLE PROCESSEN

Celademhaling / verbranding

Wat doet de cel met de 'vrije' energie?

Dus niet de warmte die automatisch vrijkomt!

4 belangrijke toepassingen van de vrije energie

1. Mechanische arbeid (bewegingen – spiercellen)
2. Transport arbeid (membraan pompen – bij de meeste cellen)
3. Elektrische energie
4. Chemische arbeid (eiwitten opbouwen uit aminozuren)

Warmte

Nodig om als warmbloedig organisme op een constante temperatuur te blijven.

Wat is ATP /ADP - Adenosine Tri/ Di Fosfaat?

Het losbreken van het 3e stukje fosfaat is eigenlijk opnieuw een katabole gebeurtenis die energie opwekt.

ATP - ADP

Stiekem ook katabolisme

Volgende slide: quiz

Afsluitend: Waar in de cel gebeurt dit allemaal?

Fotosynthese
Bladgroenkorrels

Biosynthese
Ribosomen

Verbranding

Mitochondrium (ev)
Mitochondriën (mv)

Welke vorm van energie past het beste bij de volgende omschrijving:
Voedingsstoffen

1. Thermische energie
2. Kinetische energie
3. Chemische energie
4. Elektrische energie

Welke vorm van energie past het beste bij de volgende omschrijving:
Beweging

1. Thermische energie
2. Kinetische energie
3. Chemische energie
4. Elektrische energie

Welke vorm van energie past het beste bij de volgende omschrijving:
Nadenken en spieren aansturen

1. Thermische energie
2. Kinetische energie
3. Chemische energie
4. Elektrische energie

Katabolisme

Metabolisme

Anabolisme

Cellen die stoffen opnemen en uitscheiden

Glucose afbreken, om zo energie op te wekken

Opslag van vet in de herfst bij egels

Een eiwit in de cel, wordt de cel uitgeduwd

Plantencellen doen aan:

1. Anabolisme, katabolisme
2. Anabolisme
3. Katabolisme
4. Fotosynthese

Hieronder staan 2 uitspraken. Welke is/zijn juist?
1. Assimilatie kost energie
2. Dissimilatie kost energie

1. 1
2. 2
3. beiden
4. geen van beiden

Is de formulering van de fotosynthese (links) kloppend?

1. Ja
2. Nee

Is de formulering van de verbranding (links) correct?

1. Ja
2. Nee

Dit organisme wekt .....-energie op uit de verbranding

1. Thermische, kinetische, elektrische en chemische energie
2. Thermische, kinetische en elektrische
3. Kinetische, elektrische energie
4. Thermische en chemische energie

Dit organisme wekt .....-energie op uit de verbranding

1. Thermische, kinetische, elektrische en chemische energie
2. Thermische, kinetische en elektrische
3. Kinetische, elektrische
4. Thermische en chemische energie

Biosynthese betekent dat planten glucose omzetten in ...(1)... en later in ...(2)...

1. (1)Sacharose (2) koolhydraten en eiwitten
2. (1)Sacharose (2)vetten, eiwitten en koolhydraten
3. (1)Koolhydraten (2)vetten en sacharose
4. (1)Koolhydraten (2)eiwitten en vetten

Vragen / Tops / Tips

Overzicht: soorten energie in biologie

Voorbeelden van energie in de biologie

• Chemische energie (wanneer een voedingsstof is opgebouwd bevat deze chemische energie)
• Kinetische energie (beweging)
• Thermische energie (warmte)
• Straling (bijv. licht)
• Elektrische energie (bijv. in het zenuwstelsel)

*Vrije energie (=bijv. energie die tijdelijk vrijkomt in een cel, na de verbranding)

Dossieropdracht - it's learning

Werkbladen
Strip  / Tijdlijn

Leerdoelen

Vooruitblik:
Voeding en vertering

Voedingsstof of voedingsmiddel?

Voedingsmiddel = product (bijv. brood)

Voedingsstof = bestanddelen
 Vetten

 Koolhydraten

 Eiwitten

 Water

 Vitamines

 Mineralen

 *Voedingsvezel

Welke voedingsstof doet wat?

Vetten – brandstof, bouwstof, reservestof en beschermende stof

Koolhydraten – brandstof, bouwstof, reservestof

Eiwit – brandstof, bouwstof

Mineralen - bouwstof, beschermende stof

Vitamines - bouwstof, beschermende stof

Water - bouwstof

*Dikgedrukt is de voornaamste functie

Neem je de voedingsstoffen direct in je cellen op?

Afhankelijk van grootte

- Water, vitamines & mineralen zijn klein genoeg.
Tip! Oplosbaar in water? Ja? Dan klein genoeg. Nee? Dan eerst kleiner maken (verteren)

- Vetten, eiwitten en koolhydraten zijn wat molecuulstructuur betreft veel te groot en ingewikkeld.

- Water, mineralen en vitaminen zijn klein genoeg (+ glucose)

Toevallig? Nee! (zie volgende slide)

Welke voedingsstoffen geven je energie?

Vetten

Koolhydraten

Eiwitten

Stoffen die met moeite zijn opgebouwd in planten en dieren (assimilatie). Er is dus veel energie ingestopt.  

Het zijn dus ook ingewikkelde moleculen die je eerst moet verteren. Daar heb je ook weer energie voor nodig!