Chemie in cellen + Enzymen

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Stofwisseling in de cel

In de les: 

• Chemie in cellen
• Enzymen

Chemie in cellen

(basale) stofwisseling, metabolisme, chemische energie, organische stoffen, anorganische stoffen, assimilatie, dissimilatie, autotroof, heterotroof, ATP, NAPH, mitochondrium, matrix, intermembraan ruimte, binnen en buiten membraan 

Stofwisseling/metabolisme

Het geheel van chemische omzettings- 

processen in een organisme

Grondstofwisseling: alle 

stofwisselingsprocessen die in rust 

doorgaan (hartslag, ademhaling, 

peristaltiek) -> meten adv 

zuurstofverbruik

Welke van deze stoffen is anorganisch?

1. 
2. 
3. 
4. 

Organisch

Anorganisch

CO2

Glucose

Eiwit

N2

H2O

DNA

Zetmeel

Chemische energie

• Het maken van een C-H binding kost veel energie, die wordt opgeslagen tussen deze bindingen  (= chemische energie)
• Maar... als deze bindingen losgekoppeld worden komt er ook veel energie vrij!
• Bij anorganische stoffen heb je deze bindingen niet en deze stoffen hebben dus ook geen/weinig energie.

assimilatie vs dissimilatie (assemble vs destroy)

De opbouw van energierijke stoffen uit andere stoffen noem je assimilatie

Voortgezette assimilatie: van glucose naar:

• eiwitten
• vetten 
• suiker
• zetmeel
• cellulose

Functie van assimilatieproducten:

• Brandstoffen: leveren energie
• Bouwstoffen: cellen, weefsel, herstel
• Reservestoffen: bollen, knollen, zaden

Anorganische stoffen

Organische stoffen

Andere organische stoffen

Dissimilatie

Assimilatie

Voortgezette assimilatie

Wat is ook alweer autotroof en heterotroof?

1. Autotroof: gebruikt CO2 en stoot het niet uit heterotroof: verbruikt geen CO2 en stoot wel uit
2. Autotroof: kan uit organische stoffen energie halen Heterotroof: kan uit anorganische stoffen organische stoffen maken
3. Autotroof: kan uit anorganische stoffen organische stoffen maken Heterotroof: kan uit organische stoffen andere organische stoffen maken.
4. Autotroof: heeft geen zuurstof nodig Heterotroof: heeft wel zuurstof nodig

The circle of life

Dissimilatie in de cel

Glucose wordt afgebroken tot pyrodruivenzuur in het cytoplasma

Pyrodruivenzuur wordt verbrand in het mitochondrium

De energiedragers

ATP/ADP  en NAD+/NADP+ zijn 'accu'moleculen in de cel

Fosforylering: 

• Dissimilatie: door een P-groep van ATP af te splitsen ontstaat ADP, P en energie
• Assimilatie: energie uit een ander proces (zoals verbranding!) wordt gebruikt om ADP  en P weer te binden tot  ATP

Hoe werkt dit voor NAD+/NADP+?

Het leerdoel van de les was: "Je kunt omschrijven wat stofwisseling, assimilatie, en dissimilatie zijn en wat er bij deze reacties met de energie gebeurt." Hoe sta jij in dit doel?

1. Ik snap er nog helemaal niks van.
2. Voorzichtig weet ik wat er bedoeld wordt, maar ik moet echt gaan oefenen.
3. Ik snap het best wel maar ik moet wel opgaven maken om het te onthouden.
4. Ik snap het helemaal. Geef mij maar wat moeilijker opgaven.

Chemie in cellen

(basale) stofwisseling, metabolisme, chemische energie, organische stoffen, anorganische stoffen, assimilatie, dissimilatie, ATP, NAPH, mitochondrium, matrix, intermembraan ruimte, binnen en buiten membraan 

Enzymen

Enzymen, katalyseren, substraat, enzym-substraatcomplex, APTase, apo-enzymen, co-factor, activeringsenergie, optimumkromme, denaturatie

Een enzym is een ....?

1. eiwit
2. koolhydraat
3. vet
4. mineraal

Wat doet een enzym?

1. reactie verlangzamen
2. reactie stop zetten
3. reactie versnellen
4. reactie laten ontploffen

Activeringsenergie

• Energiedrempel: minimale hoeveelheid energie die nodig is om reactie op gang te brengen 
  

• Activeringsenergie: energie die moet worden toegevoegd om reactie op gang te brengen (> minimale drempel)
• Reactie-energie: energie die vrijkomt bij reactie

Enzymen verlagen de energiedrempel!

Wat betekent het dat een enzym substraatspecifiek is?

1. Een enzym kan maar één type substraat produceren
2. Een enzym kan maar één type substraat omzetten
3. Een enzym heeft maar één actief centrum
4. Een enzym wordt geactiveerd door één specifiek substraat

Hulpstoffen

APO-enzym: organische en/of anorganische co-factor (co-enzym) -> vorm!

Bijvoorbeeld ATP, vitaminen

Enzymen zijn gevoelig voor temperatuur.
Ze werken het beste bij de optimumtemperatuur. Wat gebeurt er met het enzym als deze boven de optimumtemperatuur komt?

1. Het enzym gaat sneller werken.
2. Het enzym gaat langzamer werken.
3. Het enzym gaat kapot.
4. Het enzym werkt niet meer.

Welk enzym werkt het beste bij pH van 6 bij een temperatuur van 98 graden Fahrenheit
(=36,7 graden Celcius)?

1. enzym 1
2. enzym 2
3. enzym 3

Welk enzym zou kunnen werken in het menselijk lichaam?

1. enzym x
2. enzym y
3. enzym z
4. enzym y en z

Als een enzym gedenatureerd is, betekent dat dat het enzym ...

1. opgebruikt is
2. uit elkaar is gevallen
3. dood is
4. van vorm is veranderd

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)

Als een enzym zijn werking heeft gedaan, wordt hij zelf ook verteerd.

1. waar
2. niet waar

Reactieketen

De PPP is betrokken bij de productie van vetzuren. Met behulp van

afbeelding 1 kan worden afgeleid wat het gevolg is voor de productie van

vetzuren als G6PD onwerkzaam is.

Wat gebeurt er met de productie van vetzuren als G6PD onwerkzaam is?

A Die neemt toe.

B Die neemt af.

C Die verandert niet. 

Leerdoelen behaald?

• Je kunt de bouw en werking van enzymen beschrijven.
  
• Je kunt de invloed van milieufactoren op de enzymactiviteit beschrijven.