Samenvatting Life Science Bio-informatica Course 1 HAN Nijmegen
24 views 1 purchase
Course
Life Science/biologie/biology
Institution
Hogeschool Arnhem En Nijmegen (HAN)
Samenvatting van de Life Science stof Bio-informatica Course 1 HAN Nijmegen. Samenvatting is van collegejaar 2019/2020. De samenvatting bevat alle kennis die nodig is voor de toets, maar oefenen met opdrachten is wel van belang.
Life Science Samenvatting tussentijdse kennistoets BONUS
Hoofdstuk 1
Cellen
Prokaryoot: Eukaryoot:
- Geen celkern - Wel celkern
- Geen organellen - organellen
- Bacteriën - Platen, dieren en schimmels
- Kleiner - Groter
- Geen organellen - Organellen
- DNA in celplasma - DNA in celkern
DNA dat codeert voor eiwitten heten genen
DNA is een macromolecuul
mRNA eiwitten gebeurt door de ribosomen
eiwitten bestaan uit aminozuren
DNA en mRNA bestaan uit nucleotiden: DNA gebruikt A, C, T, G
mRNA gebruikt A, C, U, G
Adenine (A), Cytosine (C), Guanine (G), Thymine (T), Uracil (U)
Volgorde van A,C,T,G noem je een sequentie
Ong 20.000 genen per mens, elk gen codeert voor een eiwit, 100.000 verschillende soorten
eiwitten.
DNA genen mRNA (kopie van een gen) eiwit
Van DNA naar mRNA = transcriptie
Van mRNA naar eiwit = translatie
Energie en Materie:
- Producenten: meestal planten, maar ook andere organismen
- Consumenten: organismen die de producenten eten
- Reducenten: bacteriën en schimmels, eten dode organismen
Dieren behoren tot dezelfde soort wanneer ze samen vruchtbare nakomelingen kunnen
krijgen.
3 domeinen:
1. Prokaryoten (bacteriën)
, 2. Archaea (bacteriën, maar verschillen heel erg van prokaryoten en leven vaak in
extreme omstandigheden. Bv extreem hoge/lage temperaturen, ze zijn wel
prokaryoten)
3. Eukaryoten (planten, dieren en schimmels en protisten(eencelligen))
Emergente eigenschappen: eigenschappen die op een niveau te zien is, maar niet op een
lager niveau
Hoofdstuk 2: Atomen en Moleculen
• 25% van alle elementen op aarde zijn essentieel voor leven.
• Koolstof (C), Waterstof (H), Zuurstof (O), Stikstof (N) = 96%
• Calcium (Ca), Fosfor (P), Zwavel (S), Natrium (Na), Chloor (Cl), Magnesium (Mg),
Kalium (K)
Macro elementen: elementen die veel voorkomen
Spoor elementen: elementen die niet veel voorkomen, maar wel belangrijk zijn, bv g
Atoom Bindingen (Zie pp H2!):
• Sterk
• Covalent (wanneer elektronen gedeeld worden, het streepje tussen de letters
O-H representeert een gedeeld elektronenpaar)
• Polair (bv. O heeft 6 protonen en trekt harder aan het elektron,
waardoor O iets – wordt en H iets plus, delta + en – teken)
• Non Polair (vaak moleculen die symmetrisch zijn, er word overal even
hard aan getrokken, bv CH4)
• Ion binding (ze delen de elektronen niet meer, maar ze worden echt
uitgewisseld, bv NaCl)
• Zwak
• Waterstof bruggen (OH en NH)
• Van der Waals krachten
Elektronennegativiteit: de sterkte waarmee een atoom elektronen aantrekt
,Energie en leven
Metabolisme (stofwisseling): het opbouwen of afbreken met behulp van chemische reacties,
bv vertering, opname van stoffen, uitscheiding, verbranding (dissimilatie), opbouw
(assimilatie). Eigenlijk alle chemische reacties in een organisme
Metabolic pathway: de route in een cel waarbij je ziet hoe de ene stof wordt omgezet in de
andere stof, meerdere reacties. Vaak terugkoppeling (feedback), positief of negatief.
- Anabole pathways = opbouw moleculen (kost vaak energie)
- Catabole pathways = afbreken moleculen (komt vaak energie vrij)
Assimilatie = Opbouwen van organische moleculen
Dissimilatie = Verbranding van organische moleculen
Energie soorten:
- Chemische energie
- Licht energie
- Bewegingsenergie (kinetische energie)
- Warmte
- Potentiële energie (iets met zwaarte kracht, zie afbeelding PP)
De wetten van de thermodynamica:
1. Energie kan overgedragen worden en ook worden omgezet naar een ander vorm
van energie zonder dat er iets verloren gaat of er iets bij komt
2. Energie overdracht of transformatie draagt bij aan een verhoogde entropie in het
universum
Een proces dat leidt tot een verhoging van de entropie, verloopt
(meestal) spontaan (kost geen energie)
Een proces dat leidt tot een verlaging van de entropie verloop
(meestal) niet spontaan (kost wel energie)
Entropie = wanorde, chaos, wanneer je je arm door het lokaal slaat
bewegen alle moleculen
Hoe groter de moleculen, hoe kleiner de entropie
Hoe meer moleculen, hoe hoger de entropie
Als er warmte vrijkomt neemt de entropie toe
3. Verandering vrije energie [delta]G (de hoeveelheid energie die je gekregen hebt –
[min] de energie bij het begin). Wanneer delta G kleiner dan 0 is, exergone
reactie, groter dan 0, endergone reactie.(in toets)
4. Exergoon en endergoon (exoterm en endoterm)
- Bij een exergone reactie komt er netto vrije energie uit de reactie
- Bij een endergone reactie wordt er vrije energie uit de omgeving opgenomen
om de reactie te laten verlopen
Vb. van water naar ijs is exergone reactie
Van ijs naar water is endergone reactie
- Een cel doet aan drie verschillende vormen van arbeid:
Mechanisch
Transport
Chemisch
- Voor arbeid is energie nodig. Exergone processen worden gebruikt voor endergone
processen.
, - Bij een exergone reactie komt energie vrij, die energie wordt gebruikt om ATP
te vormen. Die ATP wordt weer gebruikt voor endergone reactie
- ATP (adenosine tri fosfaat): de verbindingen tussen de fosfaat groepen bevatten veel
energie.
- Reacties hebben een activatie energie nodig (EA ), vaak in de vorm van warmte
- Enzymen:
- Eindigen altijd op -ase
- Worden niet verbruikt bij de reactie
- Substraat is wat er ingaat (de
reactant)
- Active site: plaats in het enzym
waar de reactie plaatsvindt.
- Enzym-substraat complex:
substraat dat in het enzym zit
- Enzym inhabitors:
Competitive inhibitation: de
remmende stof
werkt op de active
site
Noncompetitive
inhibitation: de
remmende stof
werkt op een
andere plek,
waardoor de active
site veranderd van
vorm en het
substraat er niet meer inpast
- Enzym activiteit is afhankelijk van:
De temperatuur
De pH
Chemicaliën
- Assimilatie: opbouw van organische moleculen
- Dissimilatie: verbranding van organische moleculen
- Celademhaling/cellular respiration/respiratie/dissimilatie = allemaal woorden voor het
zelfde proces: de verbranding van glucose (exergone reactie, maar niet spontaan)
- Fermentatie: verbranding glucose zonder zuurstof
- Aeroob/anaeroob = met zuurstof/zonder zuurstof
- Dissimilatie glucose:
- glucose + zuurstof koolstofdioxide + water + energie
- C6H12O6 + 6O2 ® 6CO2 + 6H2O + Energy (ATP + heat)
- Redoxreactie: een reactie met elektronenoverdracht
- Oxidator neemt elektronen op
- Reductor staat elektronen af
- Bij een reactie wordt de reductor geoxideerd, en de oxidator gereduceerd!
,- Bij electronenoverdracht tijdens chemische reacties komt energie vrij die opgeslagen
was in organische molecule. Die energie wordt gebruikt om ATP van te maken
- Bij de verbranding van glucose is glucose de reductor en zuurstof de oxidator
- Het verkrijgen van energie uit de catabole reactie van suiker (glucose):
o Glycolyse
o Pyrodruivenzuuroxidatie en citroenzuurcyclus
o Oxidatieve fosforylatie
- Glycolyse:
o Van glucose wordt 2 pyrodruivenzuur (pyruvate in EN) gemaakt.
o Je hebt de NAD+, dat is een elektronenacceptor, een tijdelijke opslagbank
voor elektronen
o Vindt plaats in het cytoplasma van de cel
o Er ontstaat netto 2 ATP
- Pyrodruivenzuuroxidatie en citroenzuurcyclus:
o Pyrodruivenzuur wordt afgebroken tot CO2 en H2O
o Je hebt de FAD
elektronenacceptor
o Vind plaats in
mitochondriën
o Er ontstaat netto 2 ATP
- Oxidatieve fosforylatie:
o Deze stap is alleen met
zuurstof mogelijk
o Je hebt de elektronen
transportketen
o Er vind chemiosmose van
H+ plaats
o De elektronen van FADH2
en NADH worden op O2
overgedragen
o Daardoor wordt O2 H2O
o Vindt plaats in mitochondriën
o Er ontstaat 26 of 28 ATP
- een NAD+ molecuul kan 2 elektronen opvangen. Deze worden samen met protonen
getransporteerd.
- Bij de glycolyse gebeurt
er het volgende:
o Uit de glucose
ontstaan er 2
pyrodruivenzuur
moleculen. Dat
kost ATP.
o Vervolgens wordt
er 4 ATP
gevormd
o Daarna wordt er
met NAD
elektronen
opgevangen. Je
, hebt 2 pyrodruivenzuur moleculen, dus alles is dubbel. Er ontstaat 2 NADH +
2H.
o 2 pyrodruivenzuur moleculen en water gaan verder naar de volgende stap.
- Bij
pyrodruivenzuuroxidatie
gebeurt het volgende:
- In de aanwezigheid van
zuurstof gaat pyruvaat de
mitochondriën in. CO2
gaat eraf, er worden meer
elektronen afgevangen en
co-enzym A komt er bij. Er
ontstaan acetyl co-enzyme
A, dit is een cominatie van
het pyruvaat molecuul met
het co-enzym A.
- Bij de citroenzuurcyclus gebeurt het volgende:
o 1. Acetyl co-enzyme
A komt de cylcus in.
Het Co-enzym A 1
gedeelte wordt weer 1
van het molecuul
5
afgehaald. 1
o 2. Twee CO2 wordt
erafgehaald en er
worden door NAD+ 22
elektronen
opgevangen.
o 3. Enkele
processen* waaruit
uiteinelijk ATP
ontstaat.
o 4. FAD 4
1
elektronenacceptor
vangt elektronen af
en word FADH2
o 5. Enkele 3
1
processen*, door
NAD worden er
weer elektronen
afgevangen
,- * = De uitgebreide citroenzuurcyclus:
- Bij
de oxidatieve fosforylatie
gebeurt het volgende:
o Bij deze stap
wordt de meeste
ATP gemaakt. Dit
gebeurt van de
elektronen in
NADH en FADH2
o Het doel is om
langzaam energie
te gebruiken. De
elektronen
worden daarom
op een bepaalde
volgorde
afgegeven.
, o De elektronen komen met de H+ terecht in
een
“tussenmembraan”(intermembraanruimte),
maar blijven nog wel in de mitochondriën.
De H+ willen terug. Dat gebeurt via dit
ding. Dat is ATP synthase. Hier wordt met
de energie van de elektronen ATP
gemaakt.
- Ongeveer 34% van de energie in glucose wordt
omgezet in ATP. De rest verhoogt de entropie
(hitte)
- Fermentatie: verbranding zonder zuurstof
o Zonder zuurstof vind de pyrodruivenzuur
oxidatie, de citroenzuurcyclus en de
oxidatieve fosforylatie niet plaats.
o Er vind dan een ander proces plaats. Bij
sommige organismen wordt er dan alcohol
(ethanol gevormd). Niet bij de mens.
o Dit gebeurt er bij de mens:
Bij de glycolyse worden er dus elektronen door NAD+ afgevangen.
Wanneer er geen
zuurstof
beschikbaar is,
dan wordt aan de
2 pyruvaat
moleculen de
elektronen weer
toegevoegd. Er
ontstaan lactaat
(melkzuur). Er
ontstaan weer
NAD+ moleculen
die weer
elektronen
kunnen
afvangen.
Het proces voor
het ontstaan voor
alcohol is
vergelijkbaar. Er
wordt alleen van het pyrodruivenzuur nog CO2 afgehaald en er
ontstaat dan ethanol i.p.v. lactaat.
, - Naast glucose moleculen kunnen ook andere soorten moleculen worden afgebroken,
en worden omgezet naar ATP:
o Eiwitten (bijna nooit, een soort van noodoplossing)
o Vetten
- ATP en de citroenzuurcyclus hebben een remmende werking op de glycolyse
- AMP heeft een stimulerende werking op de glycolyse.
Hoofstuk 3
- Covalente bindingen:
o Polair (bv. O heeft 6 protonen en trekt harder aan het elektron, waardoor O
iets – wordt en H iets plus, delta + en – teken)
o Non Polair (vaak moleculen die symmetrisch zijn, er word overal even hard
aan getrokken, bv CH4)
- Eigenschappen van water die het leven op aarde mogelijk maken:
o Cohesie: aantrekkingskracht tussen watermoleculen
o Adhesie: aantrekkingskracht tussen watermoleculen en de omgeving
o Mogelijkheid temperatuur te verlagen
o Uitzetting bij bevriezen
o Veelzijdig oplosmiddel
- Eenheid warmte is cal
o 1 cal is de hoeveelheid warmte die nodig is om 1 gram water 10C te laten
opwarmen.
- Hydrofiel en hydrofoob:
o Hydrofiel: houd van water
o Hydrofoob: vreest water
- Een waterstofatoom kan van een watermolecuul naar een ander watermolecuul
springen.
o Waterstof laat zijn elektron dan achter. (alleen een proton blijft over dus, dus
een plus lading)
- Concentratie H+ en OH- zijn gelijk in puur water (neutrale pH)
- Zuren verhogen de H+ concentratie
- Base verlagen de H+ concentratie (en verhogen OH)
- Zure oplossing: pH <7
- Basische oplossing: pH>7
- Neutraal: pH rond de 7
- Er worden buffers gebruikt om veranderingen in concentraties tegen te gaan
o Deze vangen de H+ weg als de concentratie er van omhoog gaat. En doneren
H+ als de concentratie omlaag gaat.
, ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Life Science samenvatting tweede helft Course 1
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Hoofdstuk 4
- Organische stof: alle stoffen met koolstof en waterstof, vaak ook zuurstof
- Organische chemie: tak van chemie die zich bezig houdt met de productie van
organische stoffen
- Koolstof: belangrijke stof voor leven, onder andere doordat het zorgt voor een grote
variëteit aan stoffen.
- Miller experiment: het spontaan ontstaan van complexe stoffen onder bepaalde
omstandigheden. Het experiment wordt gezien als aanwijzing voor hoe leven op
Aarde uit anorganische stoffen, de zogenaamde oersoep, kan hebben ontstaan.
- Bv één koolstof atoom heeft 6 elektronen. Hoeveel valentie elektronen heeft koolstof?
En hoeveel elektronen zijn beschikbaar voor een covalente binding?
o 6 elektronen, elektronenconfiguratie is dus 1s2, 2s2, 2p2
o Het heeft dus 2 elektronen in de eerste (k) schil
o 4 elektronen in de tweede (l) schil, en dus 4 valentie elektronen
o Het kan dus nog 4 covalente bindingen aangaan, want dan heeft het een
edelgasconfiguratie.
- Het aantal covalente bindingen dat een koolstofatoom aan kan gaan zorgt voor
ontzettend veel mogelijkheden.
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 nicksomsen. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $6.52. You're not tied to anything after your purchase.
