Class notes
College aantekeningen Bouwstenen Van Het Leven
- Course
- Institution
Aantekeningen College + uitwerkingen aan de hand van collegeslides Bouwstenen van het Leven
[Show more]
Seller
Follow
brambongers
Content preview
Bouwstenen van het leven2/3 eindcijfer door tentamen – stof staat allemaal op canvas, leerdoelen zijn belangrijk
1/3 verslag van practicum
(beide voldoende afsluiten)
Extra 0,5 te verdienen door oefeningen te maken op canvas (alleen als je voldoende haalt voor je
tentamen)
Canvas doorlopen en goed kijken naar alle sites
Niet alleen deadlines doen!! Goed kijken naar andere informatie en sites
Leerdoelen per deelonderwerp/hoofdstuk moet je weten
Slides en pp op canvas
e-learning voor oude kennis
Uit het boek hoofdstuk: 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13, 14, 17, 20
Hoorcollege 1
Deelonderwerpen/hoofdstukken:
Elementen en energie
Structuur en dynamica eiwitten
Functie
Enzymen
Biologische membranen
Metabolisme
Leerdoelen hoofdstuk 1
Dat en waarom cellen opgebouwd zijn uit maar weinig types atomen
Hoe atomen combineren om moleculen te vormen
Wat gebeurt in redox en protonering/deprotonering reacties
Wat een toestandsfunctie is en wat vrije energie, enthalpy en entropie zijn
Welke krachten tussen moleculen optreden en hoe ze ontstaan
Het verschil tussen covalente bindingen en niet-covalente bindingen (interacties)
Cel bestaat uit weinig soorten atomen, wel veel atomen
Kern, elektronenwolk (elektronen zitten niet in vaste banen)
Covalente bindingen (is enige echte bindingen, als plus en min elkaar aantrekken eigenlijk tractie)
Elektronegativiteit: kracht atoomkern op elektron, des te hoger het getal des te meer hij aantrekt,
laag getal stoot af.
Polair en apolair hangt af van de mate van elektronegativiteit.
Stof die elektron afstaat is reductor.
Stof die elektron opneemt is oxidator. Oxidatiereactie is afstaan elektron.
,Hoofdstuk 1- Elementen & Energy
1.2 – Energy
You should know:
• That and why cells are made from relatively few types of atoms
• How atoms combine to form molecules
• What happens in redox and protonation / deprotonation reactions
Vrij energie
In hoeverre bepalen veranderingen in energie de reactie?
Energie: werk verrichten of zorgen voor verwarming op zijn omgeving als systeem
Elektrische energie, elektronen willen energie kwijt, willen van hogere naar lagere energie
Systeem kan alles zijn maar moet je wel aangeven wat het is.
Macroscopische energie overdragen op moleculen of atomen
Elektronen in een doos met bepaalde temp en snelheid
Temperatuur verhogen is energie hoger, snelheid verhogen is energie hoger
Snelheid en temperatuur hangen samen
Deeltjes zijn allemaal identiek, bewegen in de doos en zullen gaan botsen, door botsingen zal 1
deeltje meer energie krijgen, energie wordt overgedragen, deeltjes hebben dus niet allemaal zelfde
energie.
Meer energie is meer botsingen, is groter verschil in energie per molecuul en ook hogere energie per
molecuul.
Alle moleculen stil krijgen kan door hele lage temperatuur, 0 Kelvin = -273 Celsius.
Hoorcollege 2
1.2 – Energy
Energy is a fundamental quantity that every physical system possesses; it allows us to predict how
much work the system could be made to do, or how much heat it can produce.
Thermodynamica wordt verdeeld in 2 soorten
1. Het systeem, waar je naar kijkt
2. De omgeving, de rest van het universum
Potentiële energie wordt groter als je omhoog gaat met bijv. een voorwerp, deze wordt kleiner als
het voorwerp naar beneden gaat.
Potential energy is a state variable:
Upot = mass x 9.8 m/s2 x height Energie wordt gemeten in Joule.
Het energie verschil is de energie voor de reactie – de energie na de reactie:
The energy content (or inner energy, U) of a system is often very
difficult to determine. In most cases, all we need to know is the actual
change of inner energy as we go from one state A to another state B:
DU = UB – UA
As with any state variable, DU is not dependent on the path from A to B
Als DU negatief is dan gaat het proces vanzelf.
,Toestand van laagste energie is toestand waar systeem naar toe streeft (is hogere
waarschijnlijkheid).
Naar beneden gaat vanzelf (warmte komt vrij), omhoog kost energie
Omhoog is een transformatie van energie, een omzetting
Er zijn 2 hoofdwetten:
1. Hoofdwet 1: Er komt nooit extra energie bij, je kan wel energie transformeren maar je kan
nooit energie extra creëren, het moet ergens vandaan komen maar het is een omzetting.
Energie verdwijnt ook niet maar wordt weer omgezet in bijv. warmte.
Energie kan alleen transformeren!
If we consider two different states of a system, the one comprising the
lower inner energy has always the higher probability to be encountered
(–> Sisyphos, Corinth 1400 BC).
Je kan warmte in een systeem stoppen of eruit halen. Je kan arbeid op een systeem
toepassen of het systeem arbeid uit laten oefenen op de omgeving.
The first law of thermodynamics states that energy cannot be generated and cannot vanish. In
order to change the inner energy of any given system, we have two options: to apply work on the
system (∆W > 0) or to have the system perform work on the surroundings (∆W < 0), or to transfer
heat into (∆Q > 0) or out (∆Q < 0) of the system.
DU = ∆Q + ∆W
Energie bij moleculen
Warmte en 2 andere soorten bepalen alles bij de moleculen:
1. Enthalpy (H): Interne energie van het systeem + energie dat nodig is om andere moleculen
opzij te duwen zodat het systeem daar zich kan nestelen. Je hebt energie nodig om molecuul
te maken, energie zit daarna intern in het systeem. Als een systeem gecreëerd wordt moet er
iets op die plek verdwijnen.
Enthalpy represents the energy needed to create a system (and subsequently becomes its
inner energy) and to make room for it by displacing its environment.
H = U + pV
Enthalpy changes (DH) in biochemistry mostly depict changes of the inner energy of a system
resulting from the formation or breakage of chemical bonds and interactions.
Als je interactie of bindingen verbreekt komt er energie bij of is er energie nodig, enthalpy
verandert dan. Enthalpy verandering is verandering in interactie/verbindingen.
Chemische reacties af laten lopen komt er energie vrij: exotherm.
2. Entropy (S): geeft aan wat de willekeurigheid/toevalligheid is van een systeem (wanorde).
Systeem wat in grote orde is, heeft weinig entropy.
Entropy (S) is a measure of the randomness of a system. It is also a measure of the amount
of energy in a physical system that cannot be used to do work.
Entropy changes can be described in two ways:
1. As the effect of the transfer of a certain amount of heat into or out of the system at a
given temperature.
Effect dat optreed als je warmte in een systeem toevoegt of eruit haalt.
The first definition is rather simple and only considers the amount of heat flow and the
temperature of the system:
∆S = ∆Q / T
Consider a number of particles in a box: if you transfer a certain amount of heat into that
box, the particles will gain kinetic energy, i.e. they will move faster. This implies increase
of the randomness of the system, which is often interpreted as increase in disorder.
Wanneer het kouder wordt in het systeem neemt de orde toe en de wanorde af.
, This definition of entropy can be related to the previously given definition of inner
energy:
∆U = ∆Q + ∆W (with ∆Q = T∆S)
∆U = T∆S + ∆W
In wording: no change of inner energy can entirely be used for work. A part is inevitably
lost to entropy changes.
2. As change of the behavior of the particles contained in a system and the probability to
encounter a particular situation.
The second definition takes into account that every system has defined macrostates.
There are, however, also various configurations of substates or microstates conceivable
that all converge to a particular macrostate. The number Ω of these microstates which all
combine to one identical macrostate is also called disorder. It directly relates to entropy.
Molecuul heeft veel mogelijkheden om ergens te zitten en kan snel/langzaam zijn
Macrostate is iets wat je ziet, wat je niet ziet en er wel gebeurt zijn de microstates
Macrostates zijn identiek, microstates niet en dat noemen we de randomness
Weinig microstates entropy laag, veel microstates entropy is hoog.
Systemen streven het liefst naar de maximale grootte van wanorde, kost zo min mogelijk energie.
Hogere entropy heeft meer waarschijnlijkheid door meer micro toestanden.
Een macrostate kan meerdere microstates hebben
Hoofdwet 2: Reacties die spontaan optreden leiden altijd tot verhoging van de entropy in het
universum.
Wij hebben lage entropy als mensen, er is geen wanorde (DNA). Een cel houdt toestand van hoge
orde door om zich heen wanorde te creëren.
3e soort energie: Gibbs Free Energy (G)
Gibbs free energy (G) is a measure of the amount of work that can potentially be extracted from a
system. In this sense, it measures not the energy content of the system, but the "useful energy"
content.
DG = DH – TDS
Gbegin – Geind = ΔG
In hoeverre een systeem werk kan verrichten en energie vrij kan zetten wordt bepaald door G,
vrije/nuttige energie.
Niet alle energie die vrijkomt bij een reactie kan gebruikt worden, deel wordt gebruikt voor entropy
veranderingen.
Formule zegt of reactie wel of niet spontaan afloopt. Spontane reactie als dG negatief is, energie
komt vrij, systeem raakt energie vrij. Wanneer dG positief is moeten we energie in het systeem
stoppen, niet spontaan.
Extremen
Exotherm, enthalpy gedreven, energie komt vrij en wordt omgezet in warmte en zal wanorde
vergroten, entropy neemt toe in de omgeving.
Endotherm, entropy gedreven, neemt energie/warmte op, binnen cel verandert entropy, bindingen
worden hier verbroken. Meer microstates en meer wanorde. Entropy in de omgeving wordt kleiner,
minder sterk dan binnen de cel.
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller brambongers. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $3.75. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
52510 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now