Basisstof 1: Vrije en gebonden energie
Vrije energie komt voor in de vorm van warmte en beweging etc. Gebonden energie (potentiële energie)
is opgeslagen energie (bijvoorbeeld accu’s). Er geldt een wet van behoud van energie: bij omzettingen van
de ene energievorm in de andere blijft de totale hoeveelheid energie gelijk.
Vrije energie kan ook worden gebonden in chemische verbindingen, vooral in organische stoffen. De in
chemische verbindingen vastgelegde energie wordt chemische energie genoemd. Reacties waarbij vrije
energie wordt vastgelegd in chemische energie noem je endotherm. Reacties waarbij chemische energie
wordt omgezet in vrije energie noem je exotherm. Hier komt dus extra energie vrij (in de vorm van warmte
o.i.d.).
Organische stoffen bevatten grote moleculen met koolstofverbindingen. Alleen CO,
CO2 en carbonaten worden niet tot de organische stoffen gerekend. Een organisch
molecuul bevat naast C altijd H, vrijwel altijd O en vaak N, S en P. ook metalen
kunnen voorkomen, zoals Fe en Mg. Een voorbeeld van een organische stof met
een relatief korte C-keten is glucose.
In cellen van individuen worden moleculen omgezet in andere moleculen. Het geheel van chemische
processen in de cellen van een individu is de stofwisseling (metabolisme).
Bij een deel van de stofwisselingsreacties worden uit kleine moleculen grotere moleculen opgebouwd. In
grote, organische moleculen zijn de atomen meestal met elkaar verbonden door energierijke bindingen.
Om deze bindingen tot stand te brengen, is vrije energie nodig. Bij de afbraak komt deze energie weer vrij.
De opbouw van organische moleculen wordt assimilatie genoemd. Fotosynthese is hier een voorbeeld
van. De afbraak van organische moleculen wordt dissimilatie genoemd. De energie die hierbij vrijkomt,
wordt gebruikt voor processen in de cellen. Dissimilatie met zuurstof wordt verbranding genoemd.
Autotrofe organismen zijn in staat glucose te vormen uit anorganische stoffen CO2 en H2O. Dit proces heet
koolstofassimilatie. Hier is vrije energie voor nodig ((zon)licht).
Heterotrofe soorten zijn niet in staat hun organische stoffen te vormen uit alleen anorganische stoffen. Een
groot deel van de organische stoffen die ze met hun voedsel opnemen, breken ze af tot kleinere
organische stoffen (vertering) en daarna dissimileren ze deze stoffen of bouwen ze er de organische
stoffen van waar ze uit zijn opgebouwd.
Het overbrengen van chemische energie van de ene stof naar de andere vindt meestal plaats via ATP
(adenosinetrifosfaat). ATP is een nucleotide, een van de bouwstenen van nucleïnezuren. In ATP zit veel
energie in de binding tussen de fosfaatgroepen. Als ATP wordt omgezet in ADP, komt er energie vrij. De
energie die hierbij vrij komt kan voor allerlei processen worden gebruikt. Als in een cel energie vrijkomt bij
een dissimilatiereactie, wordt deze gebruikt om een fosfaatgroep aan ADP te binden. Deze reactie wordt
fosforylering genoemd.
De chemische energie van de organische stoffen bevindt zich vooral in de elektronen. Als een elektron
een baan terugvalt, komt er energie vrij. Als een organisch molecuul wordt afgebroken en de elektronen
vallen een baan terug komt er dus direct warmte vrij en voor processen in de cel gaat die energie dan
verloren. Cellen bezitten hier echter een handig mechanisme voor.
Als bij dissimilatie in cellen energierijke elektronen vrijkomen, worden deze overgedragen aan een
elektronenacceptor / waterstofacceptor, deze neemt de elektronen in hun energierijke toestand op,
meestal samen met waterstofionen. Voorbeelden van elektronenacceptoren zijn: NAD+ en FAD.
Als deze stoffen de elektronen en H+ hebben gebonden, noemen we ze gereduceerd. Hebben ze deze
weer afgestaan noemen we ze geoxideerd.
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 DDeGroot. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $3.25. You're not tied to anything after your purchase.