College aantekeningen
College aantekeningen bouwstenen van het leven
- Instelling
- Vrije Universiteit Amsterdam (VU)
Dit document bevat alle colleges van het vak bouwstenen van het leven.
[Meer zien]Voorbeeld 4 van de 33 pagina's
Voorbeeld 4 van de 33 pagina's
In winkelwagengesponsord bericht van onze partner
Gekoppeld boek
Titel boek:
Auteur(s):
- Uitgave:
- ISBN:
- Druk:
Verkoper
Volgen
Voorbeeld van de inhoud
Bouwstenen van het levenHoorcolleges
02/09/2019
Les 1
1. Elements & Energies
1.1 Elements
Covalente binding, elektronen worden gedeeld door twee atomen.
Atoomkern oefent kracht uit op een elektron dit is elektronegativiteit, het ene atoom trekt
harder aan het elektron als het andere atoom.
Ene is polair, de andere apolair. (Polair is verschil in ladingen, + en -).
Geen ladingen → apolair.
Water houdt dingen in oplossing, ze kunnen met elkaar reageren, daardoor leeft de cel.
Zonder water is er geen leven.
Apolair → geen verschil in elektronegativiteit, ze trekkƒen even hard. Geen lading, kan niet
met water reageren, is dus geen oplossing maar iets van een vet.
Redox = elektronen afstaan of opnemen. Afstaan van een elektron is een oxidatie reactie,
elektron eruit. Na reductie een elektron meer dan voor de reductie reactie, elektron erin.
1.2 Energy
Energie is iets wat in elk systeem zit, geeft aan in hoeverre dat systeem in zijn omgeving
werk kan verrichten of kan verwarmen.
Elektrische energie, gradiënt van elektronen. Tussen polen stromen elektronen. Elektronen
hebben de neiging om in evenwicht te komen, ze willen van een hoog potentiaal naar een
toestand van minder potentiaal.
Temperatuur verhogen → energie wordt hoger → snelheid neemt toe.
Ene deeltje geeft bij botsing energie af aan het andere deeltje, deeltjes hebben dus niet
dezelfde hoeveelheid energie. Bij een bepaalde temperatuur hoort een vaste gemiddelde
energie, maar per deeltje verschilt de energie wel.
Enthalpie = energie en natuur streeft naar zo laag mogelijke energie appel valt van de
boom af.
, Bouwstenen van het leven
Hoorcolleges
03/09/2019
Les 2
Thermodynamica
Systeem; waar we naar kijken (cel, organisme, rots)
Omgeving; alles buiten een systeem (berg)
Hoe hoger de rots gaat, hoe meer potentiële energie (neemt toe).
Energieverschil als gevolg van de vrije energie dat wordt afgegeven tussen substraat en
product. Bepaalt de richting van een reactie (stabiliteit ten opzichte van substraat)
Alleen bij een proces waarbij de energie afneemt, gaat het proces vanzelf (spontaan).
Wanneer energie toeneemt, gaat het proces niet vanzelf, niet spontaan.
Waarschijnlijkheid = toestand van de laagste energie, is de toestand waar een systeem
naartoe streeft → rots ligt beneden.
Eerste hoofdwet thermodynamica
Je kan wel energie transformeren van ene naar andere vorm, maar nooit creëren of laten
verdwijnen. De energie moet namelijk ergens vandaan komen (omzetting van ATP). Energie
gaat niet verloren wanneer rots naar beneden rolt, energie gaat dan over in warmte.
Twee methodes:
1. Warmte bijvoeren of warmte eruit halen.
2. Systeem werk laten verrichten of uit het systeem halen.
ΔU = ΔQ + ΔW
Enthalpie (H) = hetgeen wat je nodig hebt om een systeem te creëren.
Ook dingen die het systeem in de weg zitten, opzijzetten.
H = U + pV
(Enthalpie = interne energie + werk wat nodig is om andere dingen opzij te duwen)
In biologie is de enthalpieverandering meestal wat te maken heeft met interne interacties
zoals veranderende bindingen (verbroken bindingen).
Vaak bij chemische aflopende reacties komt er warmte vrij, warmte inhoud. → verandering
enthalpie.
Enthalpie en entropie zijn verworven met elkaar.
Entropie (S) = geeft aan wat de randomness (willekeurigheid, toevalligheid) van een
systeem is. Systeem dat niet in orde is heeft een hoge entropie.
(Rommelige kamer zijn meerdere versies van, gaat gemakkelijk. Van een opgeruimde kamer
is er maar 1, gaat dus moeilijker). Levende cel verkeert in ‘ordelijke’ staat, indien de orde
wegvalt sterft de cel. Om orde te handhaven is energie nodig.
Twee methodes:
1. Effect wat er gebeurt wanneer je warmte toevoegt of weghaalt, temperatuur van het
systeem.
ΔS = ΔQ/ T
, Bouwstenen van het leven
Hoorcolleges
Als je een bepaalde warmte toename hebt in beweging, neemt kinetische
energie toe → is een toename van wanorde.
2. Je vraagt je af of het waarschijnlijk is de toestand waarin je het systeem aantreft.
Systemen die subsystemen hebben. Bijvoorbeeld een ballon, bepaalde
temperatuur, volume, druk. De moleculen zie je niet, niet waar ze zitten.
Macrostate = Systeem (ballon)
Microstate = Subsysteem (wat binnenin gebeurt)
Aantal mogelijke microstates → randomness (toevalligheid).
Zijn er veel microstates → hoge entropie. Weinig microstates → lage entropie.
Systemen streven naar maximale hoeveelheid van wanorde, 𝛺 (hoeveelheid wanorde).
Aantal toestanden:
4 buiten 2 buiten, 2 binnen
𝛺1 6
W 1/16 6/16 → meer waarschijnlijk dus hogere entropie, want heeft meer
microtoestanden.
Tweede hoofdwet thermodynamica
Alle reacties die spontaan optreden zullen de entropie van het universum verhogen. Staat
haaks op wat we leven noemen. Cel houdt toestand op orde door om zich heen wanorde te
verspreiden. We stoppen energie in een cel, cel produceert warmte en exporteert entropie
naar de omgeving. In cel neemt entropie af, buiten cel neemt entropie toe. Alle processen
die spontaan gebeuren zorgen voor een toename van entropie.
Gibbs free energy → bruikbare energie die uit een systeem gehaald kan worden, verzonnen
uit verandering van entropie x temperatuur.
Δ G = ΔH - T x ΔS
Geeft aan in hoeverre systeem werk verricht en energie vrijzet. Energie wordt gebruikt om
orde in cel overeind te houden, door reacties uit te voeren. Niet alle vrijkomende energie
kan gebruikt worden.
Geeft ook aan of een reactie wel of niet spontaan afloopt. Voorwaarde spontaan aflopen →
als delta G negatief is, is de reactie spontaan. Positieve delta G → energie in het systeem
stoppen om de reactie te laten aflopen.
, Bouwstenen van het leven
Hoorcolleges
Twee soorten reacties:
Enthalpie gedreven, exotherm → warmte (energie) komt vrij. Reacties veranderen
bindingsenergie van de reagerende moleculen. Er komt warmte vrij bij het systeem
dat de omgeving wanorde bezorgt.
Entropie gedreven, endotherm → neemt (energie) warmte op. Binnen de cel
verandert entropie, verbindingen worden verbroken (lange moleculen worden
verbroken) → kleinere moleculen ontstaan → er ontstaan meer microstates dus
meer wanorde. Warmte wordt onttrokken aan de omgeving.
Met behulp van verandering van energie kun je bepalen wat voor reactie het is. X ⟺ Y
ΔG negatief? → spontane reactie van X backward reactie, wint vrije energie.
ΔG positief? → spontane reactie van Y, forward reactie, verliest vrije energie.
ΔG 0? → evenwicht.
04/09/2019
Les 3
ΔG0 = de standaard verandering van vrije energie. Reactie verloopt
bij 1M, 1 bar, 295 K.
Geeft de verandering weer van de standaard condities. In cel zijn
concentraties kleiner dan 1 Molair, delta G wordt dus niet vaak
gebruikt. Hangt af van Keq, de evenwichtsconstante van de reactie.
Kleine ATP-concentratie zorgt voor neiging maken van ATP.
Grote concentratie ATP zorgt voor neiging splitsen van ATP in ADP en fosfaat.
Hoe krijg je een reactie met een positieve ΔG? (Een reactie die dus niet spontaan verloopt).
Twee reacties aan elkaar koppelen (kan als het tussenproduct identiek is bij allebei de
reacties, de reacties moeten op dezelfde plek gebeuren, een enzym waarbij alle reacties op
hetzelfde eiwit plaatsvinden). Op deze manier kunnen de reacties elkaar aandrijven.
Verschil in energie tussen twee toestanden:
- Enthalpie verschillen, ontstaan door openen of sluiten van
bindingen/interacties.
- Entropie veranderingen, verandering in orde/randomness/veel
microtoestanden.
- Gibbs free energy, (combineert entropie en enthalpie) geeft aan of reactie wel
of niet spontaan verloopt (+ of -).
Elk systeem heeft altijd een tendentie om energie kwijt te raken. Als je twee toestanden
vergelijkt is de eerste vraag welk systeem heeft de laagste energietoestand.
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper jillvgils. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €4,69. Je zit daarna nergens aan vast.
Is Stuvia te vertrouwen?
4,6 sterren op Google & Trustpilot (+1000 reviews)
Afgelopen 30 dagen zijn er 72042 samenvattingen verkocht
Opgericht in 2010, al 14 jaar dé plek om samenvattingen te kopen