Summary
Samenvatting Thema 4 - O2 gebruik in de spieren
- Course
- Institution
Dit is een samenvatting van thema 4 voor DT2.
[Show more]
Seller
Follow
studentHMS
Content preview
THEMA 5 – 02 GEBRUIK IN DE SPIERBESCHRIJF DE EERSTE WET VAN DE THERMODYNAMICA = “WET VAN BEHOUD VAN
ENERGIE”
De eerste wet van de thermodynamica beschrijft een principe dat verband houdt met
biologisch werk. Het basisprincipe ervan stelt dat energie niet kan worden gecreëerd of
vernietigd, maar van de ene vorm in de andere vorm zonder op te raken.
Deze wet beschrijft het belangrijke principe van behoud van energie dat van toepassing is
op zowel levende als niet-levende systemen.
In het lichaam verdwijnt chemische energie binnen de binding van macronutriënten niet
onmiddellijk als warmte tijdens het energiemetabolisme; in plaats daarvan blijft een groot
deel over als chemische energie die het bewegingsapparaat verandert in mechanische
energie en uiteindelijk in warmte-energie.
De eerste wet van de thermodynamica vereist dat het lichaam geen energie produceert of
verbruikt; in plaats daarvan transformeert het van de ene toestand in de andere terwijl
fysiologische systemen voortdurend veranderen.
BESCHRIJF DE TWEEDE WET VAN DE THERMODYNAMICA = “TOENAME VAN ENTROPIE”
De overdracht van potentiële energie in een spontaan proces verloopt altijd in een richting
die het vermogen om arbeid te verrichten vermindert. De neiging van potentiële energie om
te degraderen tot kinetische bewegingsenergie met een lagere arbeidscapaciteit (d.w.z.
verhoogde entropie) weerspiegelt de tweede wet van de thermodynamica.
De tweede wet van de thermodynamica is algemeen bekend als de wet van toename van
entropie. Hoewel de kwantiteit van energie en materie altijd gelijk blijft (volgens de eerste
wet), neemt de kwaliteit met het verstrijken van de tijd geleidelijk af.
Hoe komt dit? Het is onvermijdelijk dat bruikbare energie daadwerkelijk wordt aangewend
voor productiviteit, groei en herstel. Door deze activiteiten wordt bruikbare energie
omgezet in onbruikbare energie. Bruikbare energie gaat dus blijvend verloren.
"Entropie" is een maat voor onbruikbare energie in een gesloten of geïsoleerd systeem.
Wanneer de bruikbare energie afneemt en de onbruikbare energie toeneemt, neemt de
"entropie" toe. Entropie is tevens een peilstok voor de willekeur of chaos in een gesloten
systeem. Wanneer bruikbare energie blijvend verloren gaat, nemen wanorde, willekeur en
chaos toe.
,BESCHRIJF DE ROL VAN VRIJE ENERGIE TIJDENS BIOLOGISCHE ARBEID
BESCHRIJF DE 3 VORMEN VAN BIOLOGISCHE ARBEID
1. Mechanische werk in spieractie
2. Chemisch werk dat cellulaire moleculen (zoals glycogeen, triaglycerol en eiwitten)
synthetiseert.
3. Transportwerk dat stoffen zoals natrium (Na+) en kalium (K+) ionen concentreert in
de intracellulaire en extracellulaire vloeistoffen.
Mechanische arbeid
Mechanische arbeid gegenereerd door spieractie en daaropvolgende beweging is het meest
voor de hand liggende fysieke voorbeeld van energietransformatie. De eiwitfilamenten van
een spiervezel zetten chemische energie direct om in mechanische energie. Dit is niet de
enige vorm van mechanisch werk van het lichaam. In de celkern trekken contractiele
elementen letterlijk aan chromosomen om de celdeling te vergemakkelijken.
Gespecialiseerde structuren zoals trilhaartjes in veel cellen voeren ook mechanisch werk uit.
“In praktische zin” toont de methode voor qua
Chemische arbeid
Alle cellen voeren chemisch werk uit voor onderhoud en groei. Continue synthese van
cellulaire componenten vindt plaats terwijl andere componenten worden afgebroken.
Hypertrofie van spierweefsel die optreedt als reactie op chronische overbelasting bij
weerstandstraining illustreert levendig chemisch werk, aangezien individuele vezels hun
contractiele eiwitgehalte verhogen.
Transport arbeid
Het biologische werk van het concentreren van stoffen in de biljoenen cellen van het
lichaam verloopt veel minder opvallend dan mechanisch of chemisch werk. Cellulaire
materialen stromen normaal gesproken van een gebied met een hoge concentratie naar een
lagere concentratie. Dit passieve diffusieproces vereist geen energie. Onder normale
fysiologische omstandigheden moeten sommige chemicaliën 'bergopwaarts' worden
getransporteerd van een gebied met een lagere concentratie naar een gebied met een
hogere concentratie. actief transport beschrijft dit energieverslindende proces. Wanneer
cellen bijvoorbeeld ATP produceren in de mitochondriën, pompen organellen in het
celmembraan het ATP omhoog door de concentratiegradient van een gebied met een lagere
concentratie naar een gebied met een hogere concentratie. Uitscheiding en reabsorptie in
de niertubuli zijn afhankelijk van actieve transportmechanismen, evenals neuraal weefsel
om de juiste elektrochemische gradiënten rond de plasmamembranen tot stand te brengen.
,Deze "stille" vormen van biologisch werk vereisen een voortdurende besteding van
opgeslagen chemische energie
BESCHRIJF HOE ENZYMEN EN CO-ENZYMEN HET ENERGIEMETABOLISME BEÏNVLOEDEN
Enzymen, zeer specifieke en grote eiwitkatalysatoren, versnellen de voorwaartse en
achterwaartse snelheid van chemische reacties zonder dat ze zelf worden verbruikt of
veranderd tijdens de reactie. Enzymen regelen alleen reacties die normaal plaatsvinden,
maar in een veel langzamer tempo. In zekere zin, verminderen enzymen de vereiste
activeringsenergie- de energie-invoer om een reactie te initiëren – zodat de reactiesnelheid
verandert.
Enzymactie vindt plaats zonder de evenwichtsconstanten en de totale vrijgekomen energie
in de reactie te veranderen.
Enzymen hebben de unieke eigenschap dat ze niet gemakkelijk worden veranderd door de
reacties die ze beïnvloeden. Daardoor blijft de omzetting van enzymen in het lichaam traag
en worden specifieke enzymen voortdurend opnieuw gebruikt. Tijdens volledige fysieke
activiteit neemt de enzymactiviteit toe naarmate de energiebehoefte ongeveer 100 keer
hoger is dan het niveau in rust.
Enzymen veranderen reactiesnelheden
Enzymen werken niet allemaal in hetzelfde tempo; sommige werken langzaam, andere
sneller. Beschouw het enzym koolzuuranhydrase, dat de hydratatie van kooldioxide
katalyseert om koolzuur te vormen. Het maximale omzetgetal - aantal mol substraat dat
reageert om product te vormen per mol enzym per tijdseenheid - is 800.000. Daarentegen is
het omzetgetal slechts twee voor tryptofaansynthetase, dat de laatste stap in de synthese
van tryptofaan katalyseert. Enzymen werken ook langs kleine substraatgebieden, telkens
met een andere snelheid dan voorheen. Sommige enzymen vertragen het starten van hun
werk. Het voorloper spijsverteringsenzym trypsinogeen, vervaardigd door de alvleesklier in
zijn inactieve vorm, dient als een goed voorbeeld. Trypsinogeen komt de dunne darm
binnen waar de enzymwerking het activeert en de moleculaire configuratie verandert, zodat
het nu het actieve enzym trypsine wordt. Dit "veranderde" enzym verteert complexe
eiwitten tot eenvoudige aminozuren.
Proteolytische actie beschrijft dit
katabolische proces. Zonder de
vertraging in activiteit zou
trypsinogeen letterlijk het
pancreasweefsel verteren dat het
produceerde.
, Enzym werkingsmechanisme
Het unieke kenmerk van de driedimensionale bolvormige eiwitstructuur van een enzym
definieert de interactie met zijn specifieke substraat. Het enzym gaat aan wanneer zijn
actieve plaats, gewoonlijk een groef op het oppervlak van het eiwit, perfect passend aansluit
op de actieve plaats van het substraat. Bij de vorming van een enzym-substraatcomplex
vormt de splitsing van chemische bindingen een
nieuw product met nieuwe bindingen. Hierdoor
wordt het enzym onmiddellijk vrijgemaakt om op
extra substraat te werken.
Stap 1: de actieve plaats van het enzym en het
substraat liggen op 1 lijn om een perfect
pasvorm te bereiken en een enzym-
substraatcomplex te vormen
Stap 2: het enzym katalyseert of versnelt de
chemische reactie met het substraat sterk.
Stap 3: er wordt een eindproduct gevormd om
het enzym vrij te maken om op een ander
substraat in te werken.
Dit proces zorgt ervoor dat het juiste enzym “past” met zijn specifieke substraat om een
bepaalde functie uit te voeren. Zodra het enzym en het substraat samenkomen, vindt er een
conformationele verandering in de vorm van het enzym plaats terwijl het zich naar een
substraat vormt. Zelfs als een enzym zich met een substraat verbindt, zal het, tenzij de
specifieke conformationele verandering in de vorm van het enzym optreedt, geen
chemische interactie aangaan met het substraat.
Het slot-sleutel mechanisme heeft een beschermende functie, zodat alleen het juiste enzym
een bepaald substraat activeert.
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 studentHMS. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $6.96. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
50843 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now