Thema 1 Stofwisseling Boek 5a
Stofwisseling (metabolisme) = het geheel van chemische processen in een cel.
Via passief en actief transport nemen cellen stoffen op uit hun milieu. In de cellen
ontstaan, onder invloed van enzymen, uit de opgenomen stoffen andere stoffen.
Basisstof 1 Verzuurde spieren
In de spieren wordt chemische energie uit glucose omgezet in kinetische energie. Hierbij is
zuurstof nodig en ontstaan CO2 en H2O. Bij toenemende inspanning is steeds meer
zuurstof nodig en op een bepaald moment wordt de maximale zuurstofopnamecapaciteit
bereikt: VO2 -max. Deze VO2 -max bepaalt het moment van verzuring. Bij inspanning
boven deze grens is in de spiervezels onvoldoende zuurstof beschikbaar om alle
benodigde energie te verkrijgen uit de omzetting van glucose in CO2 en H2O. Er ontstaat
dan melkzuur en dit zuur hoopt zich op in het spierweefsel en veroorzaakt pijn.
VO2 -max = maximale zuurstofopname bij een sporter die voluit gaat, uitgedrukt in milliliter
zuurstof per kilogram lichaamsgewicht per minuut.
Basisstof 2 Stofwisseling in cellen
Levende cellen nemen stoffen op uit hun omgeving, zetten stoffen om en geven stoffen af
aan jun omgeving. Ook energie wordt opgenomen, omgezet en afgeven. Cellen met
chlorofyl kunnen energie in de vorm van licht opnemen, andere cellen moeten energierijke
stoffen opnemen. Onbruikbare stoffen en warmte worden afgestaan aan de omgeving.
Chemische energie = de totale energie-inhoud van een stof. Chemische energie is
opgeslagen in de bindingen tussen de atomen. Deze energie kan
vrijkomen bij een chemische reactie. Hierbij worden nieuwe
bindingen gevormd, wat energie kost, en andere bindingen
afgebroken, hetgeen energie oplevert. Is aan het eind van de
reactie meer energie vrijgekomen dan verbruikt, dan is er dus
chemische energie beschikbaar gekomen.
Figuur 1. Stofwisseling in de cel.1
1
,11 Assimilatie en dissimilatie
Assimilatie = de opbouw van organische moleculen uit kleinere moleculen. Bij
assimilatiereacties wordt energie vastgelegd in grote moleculen in de vorm
van chemische energie.
Organische moleculen:
zijn koolstofverbindingen; ze hebben C-H-bindingen.
bevatten bijna allemaal een of meer ketens van koolstofatomen. Deze ketens
kunnen enkele tot duizenden atomen lang zijn.
bevatten naar koolstof (C), waterstof (H) en vaak zuurstof (O). Ook de elementen
stikstof (N), zwavel (S) en fosfor (P) komen vaak voor.
ontstaan uit kleinere moleculen door middel van assimilatie.
kunnen dienen als brandstof, reservestof, bouwstof of informatiedrager.
een koolwaterstofverbinding is energierijk.
komen alleen voor in levende en dode organismen.
voorbeelden:
koolhydraten (C, H en O) zoals glucose (C6H12O6);
vetten (C, H en O);
eiwitten en aminozuren (C, H, O, N en soms S);
RNA en DNA (C, H, O, N en P).
Dissimilatie = de afbraak van organische moleculen. Hiervoor is zuurstof nodig. De
brandstof is meestal glucose.
Bij dissimilatie komt chemische energie uit stoffen beschikbaar voor processen in de cel.
Deze energie kan gebruikt worden voor assimilatie of andere processen in de cel, bv
transport.
Afbeelding 2. Assimilatie en dissimilatie.1
Anorganische moleculen:
hebben geen C-H-binding.
zijn kleine moleculen.
zijn energiearme moleculen.
komen zowel in levenloze als in levende dingen voor.
elk element uit het periodiek systeem kan en bestanddeel zijn van een anorganisch
molecuul.
voorbeelden: Koolstofmono-oxide (CO), koolstofdioxide (CO2)
Autotrofe organismen (bv planten en cyanobacteriën) zijn in staat tot koolstofassimilatie:
ze kunnen glucose vormen uit de anorganische stoffen CO2 en H2O. De energie die
hiervoor nodig is, halen ze uit (zon)licht met behulp van fotosynthese.
2
, Heterotrofe organismen (bv de meeste bacteriën, schimmels en dieren) kunnen geen
organische stoffen vormen uit alleen anorganische stoffen; zij zijn niet in staat tot
koolstofassimilatie. Zij moeten organische stoffen als voedsel opnemen.
Voortgezette assimilatie
is het opbouwen van grotere moleculen (bv vetten, grotere koolhydraten, eiwitten)
uit glucose en andere stoffen; bv. zetmeel uit glucose en eiwitten uit aminozuren.
vindt plaats in zowel autotrofe als heterotrofe organismen.
kost energie, die geleverd wordt door dissimilatie.
vindt plaats in levende cellen en er ontstaan celmateriaal en reservestoffen.
Afbeelding 3. Schema van de overdracht van stoffen en energie tussen organismen en het milieu.1
13 Energietransport in cellen
Stofwisselingsprocessen, zoals assimilatie van organische moleculen, waarbij energie
nodig is, zijn gekoppeld aan de splitsing van ATP.
ATP (adenosinetrifosfaat) is een nucleotide dat uit adenosine (dat opgebouwd is uit
adenine en ribose) en 3 fosfaatgroepen bestaat. In de verbinding tussen de
fosfaatgroepen is veel chemische energie vastgelegd.
Afbeelding 4. Structuurformule van ATP.1
Wanneer de 3e fosfaatgroep van ATP wordt afgesplitst, komt energie vrij en ontstaat ADP
(adenosinedifosfaat):
ATP ADP + Pi + energie
3
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 imanechtatou1. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €4,48. Je zit daarna nergens aan vast.