Samenvatting Hoofdstuk 2. Cellen

Hoofdstuk 2. Cellen

2.1. Metabolisme
Stofwisseling of te wel metabolisme zijn alle biochemische reacties die in de cellen kunnen optreden.
Er zijn twee biochemische reacties :
- Anabole reacties : kleine moleculen worden samengevoegd tot grotere.
o Deze reactie kost energie.
o De gevormde moleculen worden gebruikt voor groei, onderhoud en reparatie van
weefsels.
o Dit soort stofwisseling noem je ook wel assimilatie (opbouw stofwisseling)
- Katabole reacties : omzettingen waarbij grote moleculen afgebroken worden tot kleinere
o Bij deze reactie komt energie vrij
o Energie wordt gebruikt voor de opbouwstofwisseling of andere energie vragende
processen als beweging en warmteproductie.
o Er is sprake van afbraak, daarom wordt dit soort stofwisselingsreacties aangeduid met
dissimilatie (afbraak stofwisseling)

Een veel voorkomende afbraakreactie is verbranding. Hierbij reageert een energierijke stof
(brandstof) met zuurstof. Omdat er altijd zuurstof nodig is, wordt verbranding aerobe dissimilatie
genoemd. De verbranding in de cel noem je ook wel celademhaling.
- Doel verbranding : het vrijmaken van energie.
- Brandstof voor verbranding : (meestal) glucose
Naast energie ontstaan er ook afvalstoffen. Dit zijn onder andere koolstofdioxide en water. Het
koolstofdioxide is een afvalgas en het ademen het uit. Water wordt in de cel hergebruikt.

De verbranding van glucose in een formule
- glucose + zuurstof  energie + water + koolstofdioxide

Verbranding van vetten, indien er geen glucose beschikbaar is
- vetten + zuurstof  energie + water + koolstofdioxide + afvalstoffen

Wanneer er geen zuurstof aanwezig is, maar toch behoefte is aan energie. Dan schakelt de cel over
op afbraak van energierijke stoffen, zonder dat er zuurstof wordt gebruikt. Dit noem je anaerobe
dissimilatie. Gebeurt in de spieren als ze veel arbeid moeten verrichten.
Voordelen hiervan zijn :
- de cel kan toch energie vrij maken
Nadelen hiervan zijn :
- energie opbrengst is veel lager
- er zijn meer afvalstoffen

Formule van anaerobe dissimilatie
- glucose  energie + melkzuur* + water

*Organische stof die zo snel mogelijk afgebroken moet worden, want melkzuur is giftig.
Spierkram/spierpijn is vaak het gevolg van melkzuur in de spiercellen.

Verbranding is een proces dat 24/7 doorgaat. Hierdoor beschikt een cel voortdurend over energie. De
energie wordt eerst opgeslagen. Dit kan doordat er in de cel zogenoemde energierijke bindingen
worden gevormd. de stof die energie kan opladen heet adenosinedifosfaat (ADP). Er zitten twee (di)
fosfaatmoleculen vast aan het eiwit adenosine. In de cel zweven losse fosfaatmoleculen rond. Zodra
energie door verbranding vrijkomt, kan er een derde fosfaatmolecuul aan de ADP worden gebonden.
Dan heet de stof adenosinetrifosfaat (ATP). Tegelijk wordt er een beetje energie opgeslagen. Die
derde fosfaatmolecuul noem je de energierijke binding.
De vorming van adenosinetrifosfaat in formule
- ADP + P + energie  ATP

, ATP-moleculen kunnen zich overal in de cel bevinden. Zodra er ergens in de cel energie nodig is,
wordt het derde fosfaatmolecuul losgekoppeld en komt de opgeslagen energie vrij.
Het vrijmaken van energie uit ATP-molecuul in formule
- ATP  ADP + P + energie

Alle biochemische reacties vinden plaats met behulp van reactieversnellers, enzymen. De
belangrijkste kenmerken van enzymen zijn :
 Zijn altijd eiwitten
 Worden door het lichaam zelf gemaakt
 Kunnen biochemische reacties razendsnel laten verlopen
 Zijn reactie specifiek
o voor elke soort reactie bestaat een eigen enzym
 Zijn temperatuur specifiek
o Elk enzym werkt het best bij een bepaalde temperatuur (optimumtemperatuur, 37ºC
– lichaamstemperatuur)
o Lage tempratuur : enzym werkt trager
o hoge temperatuur : enzym wordt onherstelbaar beschadigd
 Zijn zuurgraad specifiek
o Een te zure omgeving of een te basisch omgeving werkt het enzym trager of niet
 Worden zelf niet verbruikt/chemisch veranderd bij de reactie die ze beïnvloeden. Hierdoor
kunnen ze steeds opnieuw worden ingezet.
 Hebben een bepaalde stof nodig, die meehelpt de reactie goed te laten verlopen. Die stof
noem je een co-enzym.
o Kan een metaal zijn (zink, koper, magnesium of ijzer)
o Of een klein organisch molecuul (vitamine B1 of B2)
 Worden meestal genoemd naar de stof die ze splitsen of naar de reactie die ze beïnvloeden.
o De naam van het enzym heeft vak als uitgang -ase
 Lipase splitst lipide (vet)
 Amylase splitst amylum (zetmeel)
 Proteïnasen splitsen proteïnen (eiwitten)
o Dit geldt niet altijd, zoals ptyaline, pepsine en trypsine.

2.2. Bouw van de cel
Een cel is gevuld met cytoplasma oftewel protoplasma, een geleiachtig vocht, dat bestaat uit water
waarin eiwitten, koolhydraten, vetten en zouten zijn opgelost. Ook bevat het een aantal structuren, elk
gespecialiseerd in het uitoefenen van een bepaalde functie. Deze functies zijn net zo functioneel als
het menselijk lichaam, maar zijn ze veel kleiner! Daarom worden ze ook wel organellen genoemd.

2.2.1. De celmembraan
Het celmembraan bestaat uit een dunne laag fosfolipiden, met daartussen, afhankelijk van het type
cel, meer of minder cholesterolmoleculen.

fosfolipiden
- Een fosfolipiden is een vetmolecuul met een kop- en staartgedeelte.
- Het kopgedeelte bestaat uit een scheikundige verbinding, waarin zich fosfor bevindt en wordt
de fosfaatgroep genoemd. De fosfaatgroep is hydrofiel (wateraantrekkend).
- Het staartgedeelte is een ververbinding (lipide) en is hydrofoob (waterafstotend)
- In het celmembraan liggen de twee fosfolipidenlagen zo gerangschikt dat de vetstaarten
tegenover elkaar liggen.
- Hydrofobe delen zijn weggedraaid van de waterige intra- en extracellulaire ruimten.
- Hydrofiele fosfaatkoppen vormen de buiten laag die met cytoplasma enerzijds contact maken
en anderzijds met het milieu buiten de cel. Door deze bouw is het celmembraan bijna
vloeibaar, vervormbaar en een waterafstotend vlies.