Food or fuel les 8 6 maart 2023

• NLT
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Food or fuel 

Binnen = beginnen      dus....

Pak je laptop

Zoek op wat je antwoord op opdracht 28 is (schatting gistcellen)

Vergelijk je antwoord met het antwoordboek: 10¹⁰ per gram gist

En bedenk verklaringen voor een eventueel verschil!

Vandaag....

...laten we hoofdstuk 4 even voor wat het is (antwoorden via de elo te vinden; komen we later nog op terug)

Uitleg over hoofdstuk 5, zodat je de opgaven voor donderdag makkelijker kunt maken. Fijn hè?

Hoofdstuk 5: Vergisting

In hoofdstuk 4 ging het over het voorbewerken van plantaardige structuren d.m.v. enzymen. Doel was/is: vrijmaken van energierijke stoffen waar 'we' iets mee kunnen. Meestal gaat het dan om GLUCOSE

In hoofdstuk 5 gaan we zien wat organismen met glucose doen, en ook een beetje hoe ze het eigenlijk maken. Het gaat veel over energie.

Biotechnologie

Biotechnologie (bio = leven) maakt gebruik van organismen (meestal bacteriën en schimmels) om producten te maken.

Misschien heb je wel een voorbeeld in je broodtrommeltje?

Gist wordt veel gebruikt: vergisting (zie experiment 29).

Nu eerst even iets over (gist)cellen

Leven op aarde: cellen!

Waar horen de gistcellen bij?

Autotroof

''Zelfvoedend''

Heterotroof

''Voedsel zoekend''

Heterotroof

Autotroof

Maar...cellen dus

Er is veel overeenkomst in bouw tussen cellen van dieren, planten, schimmels, bacteriën. Bedenk zelf maar een paar verschillen.

Maar we gaan eerst even die cel herhalen:

Dierlijke cel

Maak nu opdracht 30

- benoem de onderdelen 1 t/m 14

- geef van een aantal onderdelen de functie aan: van 2, 5, 6, 9, 10/12

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

Biosynthese

Opbouw van stoffen

Eiwitten (voorbeeld)


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

… 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

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:
Beweging

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

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

www.bioplek.org

Na deze animatie kun je opdracht 32-33-34 maken (thuis)

Opdracht 35 gaat niet door (demo) want de sensor is stuk.

Daarom nu een filmpje....

Maar kijk eerst even naar figuur 34

Dus: gist breekt glucose af

Maar....hij weet geen raad met andere suikers, zoals xylose.

Een Delftse ontdekking van een schimmel die dat wél kon, zorgt voor grotere opbrengsten. Hoe?

Zo:

- In olifantenpoep: schimmel Piromyces

- die maakt enzym xylose-isomerase; kan xylose omzetten

- gen voor dit enzym ingebouwd in 'gewone' gist

- geoptimaliseerd zodat deze gemodificeerde gist ook in zuurstofloze omgeving kon groeien

(waarom is zuurstofloosheid noodzakelijk?)