Bouwstenen van het leven college aantekeningen. Dit bestand bestaan uit alle colleges die zijn gegeven tijdens het vak Bouwstenen van het leven (AB_48700). Hierbij staan ook plaatjes van vele dia's waardoor de stof nog duidelijk wordt. Dit vak is een verplicht vak 1e jaars studenten Gezondheid&Leve...
COMPLETE TEST BANK: ESSENTIAL CELL BIOLOGY 5TH EDITION ALBERTS [ CONTAIN ANSWER KEY Questions with 100% correct Answer.
All for this textbook (62)
Written for
Vrije Universiteit Amsterdam (VU)
Gezondheid en Leven
Bouwstenen van het leven (AB_487001)
All documents for this subject (55)
2
reviews
By: carolienpipers • 3 year ago
By: marvdeg • 4 year ago
Translated by Google
becomes less clear and complete as you get into the fabric. What it says is good. Especially useful for the first but modules of the box
Seller
Follow
ninaburgering
Reviews received
Content preview
Bouwestenen van het leven
I Elementen & Energie (Essential Cell Biology: Ch. 2 and 3)
I.1 Wat relevante elementen
I.2 Energie
I.3 Interacties
I.4 Affinteit
I.5 ATP
Hoorcollege 1, 3-9
Wat relevante elementen
Goals: Cellen zijn opgebouwd uit een aantal verschillende soorten atomen en waarom
Hoe atomen combineren om moleculen te vormen
Wat gebeurt er in redox en protonering/deprotonering reacties.
Cellen zijn opgebouwd uit een aantal verschillende soorten atomen en waarom
Atomen bestaan uit een kern met daar omheen een wolk van elektronen.
- In de kern: neutronen en protonen (+ geladen) en daaromheen de elektronen (- geladen).
- Hoeveel elektronen, bepaald de eigenschap van het molecuul.
- Streeft naar edelgasconfiguratie, buitenste schil vol (1e 2 elktr. en daarna 8).
- door: kwijtraken -> afstaan
erbij komen -> opnemen van andere atoom
- veroorzaakt door: elektronegativiteit
- afhankelijk van algemene bouw/architectuur.
- wat en de gevolgen? is niet identiek, daarom polair?
- Atoomnummer geeft aan hoeveel protonen en elektronen er aanwezig zijn.
- aantal protonen: nummer aantal elektronen: massa – nummer
- Een klein gedeelte van de chemische elementen bevinden zich in het biologische systeem.
- Deze zijn geselecteerd op hun vermogen om bindingen te vormen.
Hoe atomen combineren om moleculen te vormen
Meer dan 1 atoom = molecuul
- Sprake van covalente binding(= een chemische binding) in moleculen.
- Covalente binding -> delen van één paar elektronen bij twee atomen.
- 1 meer en 1 minder elektronegativiteit, gaan covalente binding aan.
- polair, ene kant is wat meer positief en andere kant negatief
- belangrijkste polaire binding op aarde: H2O
- H is + en O is -
- kan alles in oplossing brengen
- hierdoor kunnen atomen hun schillen vullen of leegmaken (edelgasconfiguratie)
- Bijv. Carbon is de meest voorkomende vorm in biologie en heft een uniek rol in de cel
vanwege zijn vermogen om sterke covalente bindingen te vormen met ander koolstofatomen.
- Carbon heeft 4 elektronen in de buitenste schil, dus hij staat af of neemt op.
- 60% van ons droge lichaamsgewicht.
- Bijv. Zuurstof is ook vaak voorkomend.
- heeft 6 elektronen in de buitenste schil, dus neemt vaak 2 elektronen op.
- 9% van ons droge lichaamsgewicht.
- Bijv. Waterstof is het kleine atoom en heeft 1 elektron en 1 proton.
- Enige binding is delen van een elektronenpaar, de rest is interactie.
Voorwaarde om reactie aan te kunnen gaan, molecuul moet in oplossing zijn.
- Alle chemische reacties functioneren alleen in het water.
- Geen polair, apolair?, kunnen niet in water oplossen
- Door klein verschil in elektronegatviteit
- Bijv. water kan protonen opnemen of afstaan (H3O+ een hydroniumion)
,Bouwestenen van het leven
Elektronegativiteit -> atomen zijn min of meer in staat om elektronen aan te trekken die gedeeld
worden in een covalente binding.
- hangt af van de algemene bouw: - grootte van de elektronenwolk
- afstand van de buitenste laag tot de kern
- ladingsdichtheid binnen de kern
- kan polariteit oproepen -> ongelijke ladingsverdeling binnen moleculen.
- De grootte van polariteit is afhankelijk van de verschillen in elektronegativiteit
tussen de atomen die daadwerkelijk deelnemen aan een chemische binding.
- Bijv. O2 is apolair, maar H2O is wel polair.
- In extreme gevallen kunnen de verschillen in elektronegativiteit zelfs vorming van
Ionen mogelijk maken, die elkaar nog steeds kunnen aantrekken in ionische bindingen.
- Waterpolariteit is een cruciaal aspect van het leven op aarde -> hierdoor kunnen
chemische reacties in oplossingen plaatsvinden.
Koolwaterstoffen -> kunnen moleculaire bouwstenen vormen, want zijn apolair en hydrofoob.
- Komt doordat er niet veel verschil is in elektronegativiteit tussen C en H.
- Bijv. Methaan, methylgroepen.
H-atomen kunnen dissociëren(uiteenvallen) en ionenparen veroorzaken als ze binden aan atomen
met hogere elektronegativiteit.
- Bijv. een carboxylgroep in aminozuur -> vrijgemaakte proton aan H2O -> H3O+ gevormd.
- Tegenovergestelde: aminogroepen kunnen protonen accepteren en worden juist positief geladen.
- Gebeurt ook in zuiver water waarbij de concentratie H3O+ als pH
wordt uitgedrukt -> pH = -log [H3O+] & [H3O+] = 10-pH M
Redox processen
Redox -> werken met elektronen door het afstaan of opnemen.
- Gebeurt vaak in metalen
- oxidatie -> opname van elektronen (stof wordt gereduceerd)
- Fe2+ -> Fe3+ + e-
- Fe2+ + oxidator –> [Fe3+ + e- + oxidator] –> Fe3+ + oxidizer-
- De oxidator is gereduceerd (krijgt 1 elektr.) (en Fe is geoxideerd (verliest 1 elektr.)).
- reductie -> afstaan van elektronen (stof wordt geoxideerd)
3+ - 2+
- Fe + e -> Fe
- Fe3+ + reductor –> [Fe3+ + e- + reductor] –> Fe2+ + reductor
- De reductor is geoxideerd (verliest 1 elektr.) (en Fe is gereduceerd (krijgt 1 elektr.)).
Energie
Goals: Wat is een toestandsvariabele/functie & wat betekenen vrije energie, entropie, enthalpie.
Wat is de 1e en 2e wet van thermodynamica en wat houd het inhoud.
Hoe veranderingen in vrije energie de richting/kant van energie bepalen
Energie -> beschrijft hoeveel werk een systeem zou kunnen verrichten of hoeveel warmte een
systeem zou kunnen produceren.
- Is een fundamentele hoeveelheid die elk systeem bezit.
- Meten in Joule
Elektrische energie -> stroming van elektronen aangedreven door verschil in elektrisch potentiaal.
- altijd van van - pool naar + pool (geldt voor elektronen)
- geen weerstand -> energie = warmte
- wel weerstand -> energie = arbeid en vaak warmte
-> Cruciaal: eiwitten en biologische membranen, elektronen dan gaan over het membraan
- redox proces, dus komt warmte vrij
,Bouwestenen van het leven
Hoorcollege 2, 4-9
Thermodynamica verdeelt de wereld in 2 entiteiten: systeem -> wat je zelf definieert
omgeving -> de rest (wat je niet definieert)
Toestandsfuncties/variabele -> beschrijven een toestand van het systeem.
- Onafhankelijk van de weg om deze staat te bereiken.
- Potentieel energie -> hoeveelheid energie in het systeem.
- Toename van de hoogte is een toename van de potentiele energie.
- Arbeid wordt toegediend en wordt omgezet in potentiele energie.
- Dus er moet energie worden toegevoegd om een reactie mogelijk te maken
- Een reactie omhoog kan niet spontaan verlopen, omlaag kan dit wel
- Veel processen is er geen idee waar het proces van een systeem staat, wel is het verschil tussen de
toestanden bekend -> daarom delta ().
Elk systeem heeft een eigen inwendige energie (U) -> deze energie verandert bij een proces/reactie.
- Inwendige energie is haast niet vast te stellen.
- Bijv. Molecuul heeft potentiele-, kinetische- en atoomenergie.
- Het gaat altijd om de verandering met de vraag: hoe groot, welke kant op, groter of kleiner.
- Laagste inwendige energie heeft een hogere waarschijnlijkheid -> reactie verloopt spontaan.
(- Algemeen kan arbeid spontaan lopen of moet het worden verricht. )
- Hoe: energie verandering gaat van hoge naar lage energie, dus is verlies en dus ‘laagst’.
1e wet van thermodynamica -> energie kan niet worden genereerd of kan niet verdwijnen.
- Inwendige energie kan worden verander door: toevoer/afvoer van warmte (Q)
- U = Q + W verrichten/spontaan arbeid (W)
Enthalpie (H) -> beschrijft de energie die nodig is om een nieuwe systeem te maken en om ruimte te
maken voor door zijn omgeving te verdringen, je creëert een nieuw systeem. (H = U + pV)
- Inwendige energie moet worden opgebracht (U)
- Het systeem heeft volume nodig, iets ander moet weg (pV)
-> (U=Q + W ->) H = Q + W + (pV)
- Verandering in enthalpie beschrijven veranderingen van inwendige energie als gevolg van
maken/verbreken van chemische bindingen en interacties.
- Bij de meeste biologische verandering is er vaak geen verandering van het volume.
- Maar wel bijv. bij een long.
- Biochemische processen zijn meestal met constante temperatuur en druk. Als er geen ander
werk/arbeid wordt gedaan is hierbij is sprake met verschil in warmte. Hp = Q = qp.
Simulatie (is in canvas beschikbaar)
- Alle deeltjes hebben binnen een doos een verschillende hoeveelheid kinetische energie
- Naar meerdere keren komt er wel een identieke verdeling -> Boltzmanverdeling
- De ene heeft veel energie en de andere minder.
- Door: botsende deeltjes effect -> energie overdracht
- Bij -273 °C, absolute nulpunt, dan is er geen sprake van energie overdracht
, Bouwestenen van het leven
Entropie (S) -> beschrijft de willekeurigheid/toevalligheid/waarschijnlijkheid van een systeem.
- Entropie verandering heeft 2 mogelijke definities:
1. Hoe verandering? -> effect als bepaalde hoeveelheid warmte wordt ingestopt/weggehaald.
- Verandering van toe/afvoer van warmte in/uit een systeem bij een bepaalde temperatuur.
- S = Q/T.
- U = Q + W (Q=TS) -> U = TS + W.
- Als de inwendige energie(U) van een systeem verandert, wil je dat deze werkt verricht maar je krijgt
nooit alle energie eruit die beschikbaar is -> want een deel wordt gebruikt voor entropieverandering.
- Bijv. warmteoverdracht (energie gaat nooit verloren).
2. Statisch/abstract: gedrag van de deeltjes.
- Als je naar een systeem kijk heb je en macro toestand, in dat systeem heb je vele micro toestanden
(hoe deeltjes zijn) -> het samenspel hiervan zorgt voor de macro toestand & kan op vele manieren.
- Alle mogelijke microstaten moeten samenvatten tot dezelfde macrostaat.
- Bijv. systeem met een bepaalde T, p en/of V, elk deeltje doen zijn eigen ding.
- Zelfs al heb je 3 dezelfde omgevingen, zijn alle 3 NIET identiek -> ze hebben een
identieke macrotoestanden & andere microtoestanden.
- Wanorde -> het aantal Ω van deze microstaten die alle combineren met 1 identieke macrostaat.
- S = kB ln Ω
-> Systemen geven de voorkeur aan (statistisch) toestanden met maximale micro toestanden ->
maximale stoornis en maximale entropie (en dus hoge wanorde).
- Veel micro toestanden -> hoge entropie.
- Minder micro toestanden -> lage entropie.
Bijv. volledige permeabel membraan, deeltjes
- Meest waarschijnlijk is situatie 5, want streeft naar want het
systeem streeft naar max. hoeveelheid microstanden
- Berekenen waarschijnlijkheid:
situatie 1: 1/2*1/2*1/2*1/2 = 1/16 (4x 1/2(1 buiten)
situatie 5: 6*1/16 = 6/16
Bijv. een nette kamer en een rommelige kamer: rommelige kamer heeft een hogere wanorde en
hogere waarschijnlijkheid, want er zijn meerder microstates, ook kost het energie om een nette
kamer te krijgen.
Simulatie (op canvas)
- 4 deeltjes: 2 binnen / 2 buiten, meest waarschijnlijk
- Bij meer deeltjes wordt de verdeling van de waarschijnlijkheid wordt nauwer/duidelijker.
- Fluctuaties hebben een grotere kans als er een experiment is met minder deeltjes
- Voor cellen met met heel veel deeltjes -> evenwicht van ionen is toestand van hoogste entropie.
2e wet van thermodynamica -> spontaan voorkomende processen vergroten de entropie van ons
universum. (Stotaal > 0)
- Stotaal = Ssysteem + Somgeving ≥0
- Dit is een fundamentele belemmering voor het leven, dat is algemeen bekend met geordende
systemen (lichamen, cellen, gevouwen eiwitten, etc.)
- Hoe: permanent vrije energie wordt omgezet in warmte, waardoor de entropie toeneemt in
de omgeving.
- Bijv. cellen onderhouden een hoge mate van ordening, die alleen instort bij celdood.
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 ninaburgering. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $3.80. You're not tied to anything after your purchase.
