Biologie Assimilatie & Dissimilatie SE 3
Hoofdstuk 12 Stofwisseling
Veel energie wordt gebruikt om je lichaamsfuncties in stand te houden, basaalmetabolisme
(grondstofwisseling). Je maakt onderscheid tussen organische moleculen en anorganische moleculen.
Organische moleculen (stoffen) Anorganische moleculen (stoffen)
Grote moleculen Kleine moleculen
Energierijke moleculen Energiearme moleculen
Komen alleen voor in levende organismen Komen voor in levenloze en levende dingen.
en dode organismen. Elk element uit PS kan een bestanddeel zijn
Bevatten altijd C, H en O (vaak N, S en P) van een anorganisch molecuul.
Koolhydraten, vetten, eiwitten, Koolstofdioxide, zuurstof, water, nitraat,
nucleïnezuren. ammoniak, stikstofgas, natriumchloride.
De koolhydraatmoleculen, eiwitmoleculen en nucleïnezuren zijn opgebouwd uit een lange rij kleinere
moleculen van hetzelfde type, polymeren. Ze houden de structuur in stand.
Koolhydraten bestaan uit koolstof, waterstof en zuurstof. Koolhydraten zijn ringvormige moleculen, 1
ring dan heten ze monosachariden. Wanneer twee aan elkaar gekoppeld zijn noem je dat
disacharide. Grote koolhydraatmoleculen zijn opgebouwd uit veel aan elkaar gekoppelde
suikermoleculen en worden polysachariden genoemd. Belangrijke koolhydraten zijn: glucose
(druivensuiker en ook brandstof voor de cel), lactose (melksuiker), zetmeel (glucoseopslag in
planten), glycogeen (glucoseopslag in dieren), cellulose (celwand van plantencellen).
Het aan elkaar koppelen van deze moleculen, gebeurd door een condensatiereactie. Bij elke
koppeling komt een watermolecuul (H2O) vrij. Wanneer meerdere moleculen worden ontkoppeld,
wordt een watermolecuul toegevoegd, hydrolysereactie. Dit kan ook voorkomen bij eiwitten, vetten
en nucleïnezuren.
Lipiden zijn vetten en vetachtige stoffen. Het zijn apolaire (lossen niet op in water) stoffen. Er bestaan
3 groepen namelijk:
Vetten, bestaat uit 1 glycerolmolecuul met daarna 3 gekoppelde vetzuurmoleculen. Ze zitten
gekoppeld door middel van een condensatiereactie (estervorming). Een verzadigd vetzuur
bevat geen dubbele binding. Vetten dienen voor reservevoedsel, brandstof en isolatie.
Fosfolipiden, lijkt op een vetmolecuul, maar hierbij is 1 vetzuur vervangen voor een
fosforzuur. Ze vormen een membraan om de cellen.
Steroïden
Eiwitten (C,H,O,N) komen in oneindig veel variaties voor. Veel eiwitten zijn bouwstoffen, enzymen,
transporteiwitten, signaaleiwitten, antistoffen. Ook kunnen eiwitten lichaamsvreemde cellen
herkennen en in het bloed dienen om stoffen te transporteren.
Autotrofe (zelf voedend) organismen kunnen hun organische moleculen uit bepaalde anorganische
moleculen maken. Dit proces heet C-assimilatie, het leidt tot de productie van glucose. Maar ze
kunnen ook andere organische stoffen maken, dit heet voortgezette assimilatie. Heterotrofe (door
ander gevoede) organismen kunnen dit niet, ze moeten organische moleculen tot zich nemen.
Stofwisseling (metabolisme) is een term voor alle chemische omzettingen in een levend wezen. Je
hebt hierbij opbouwstofwisseling en afbraakstofwisseling. Assimilatie is het opbouwen van
organische moleculen uit anorganische moleculen of kleinere organische moleculen, hierbij is
energie nodig. Dissimilatie is het afbreken van organische moleculen tot kleinere moleculen, hierbij
komt energie vrij.
, Bij stofwisselingsprocessen gaat het altijd om stoffen die gesplitst of aan elkaar gekoppeld worden.
Enzymen maken de reacties mogelijk, doordat zij werken als katalysatoren.
Dissimilatie gebeurd in de mitochondriën, energie kan naar alle delen van de cel vervoerd worden in
de vorm van ATP-moleculen. Een ATP-molecuul bestaat uit adenine en ribose met daaraan een
staart van drie fosfaatgroepen (P). Wanneer ergens in de cel energie nodig is, wordt van het ATP-
molecuul de buitenste P losgekoppeld. Assimilatie en dissimilatie zijn via ATP-
moleculen als het ware aan elkaar gekoppeld, bij dissimilatie wordt energie
vrijgemaakt, die gebruikt wordt voor de koppeling van ADP en P tot ATP, ergens
anders in de cel kan deze energie dan gebruikt worden voor assimilatie van
bouwstoffen of voor transport/beweging.
Bij veel stofwisselingsprocessen worden waterstofionen (H +) overgedragen, de stof
waarop het wordt overgedragen wordt de waterstofacceptor genoemd. Maar er
worden ook elektronen overgedragen, en soms komt er energie vrij. Bij de afbraak van
glucose speelt NAD+ als waterstofacceptor een rol en bij fotosynthese NADP+.
De ATP-vorming gebeurt met behulp van ATP-synthase. Dit enzym ligt in de
membranen opgeslagen. Het enzym kan H +-ionen doorlaten van de ene naar de
andere kant. In de mitochondria worden door het enzym NADH-dehydrogenase H+-
ionen van NADH,H+ afgesplitst.
In koolstofassimilatie wordt koolstofdioxide met de waterstof uit water omgezet in glucose, dit door
middel van fotosynthese of andere chemische omzettingen. In beide gevallen wordt de energie eerst
vastgesteld in ATP.
Fotosynthese vindt plaats in de groene planten, dit door middel van de chloroplast.
6CO + 12H O* + Lichtenergie → C H O + 6O * + 6H O
2 2 6 12 6 2 2
De lichtenergie is nu vastgelegd in glucose. Fotosynthese levert het voedsel voor alle levende wezens
op aarde. Het fotosyntheseproces bestaat uit twee stappen:
De lichtreactie, een foton zorgt ervoor dat water wordt gesplitst (2), en dat het vrijkomende
elektron naar een hoger energieniveau wordt gebracht (1). In de elektronentransportketen
(3) wordt door het overdragen van de elektronen ATP gevormd. Twee maal zorgt het foton
voor het energierijk maken van het elektron, eerst bij fotosysteem I daarna bij II (5). De
lichtreactie eindigt als het elektron samen met twee waterstofatomen (die bij het
watersplitsen gevormd zijn) gebonden worden aan NADP + , zodat NADPH,H+ kan ontstaan.
TABEL 69B
De donkerreactie (Calvincyclus), er wordt ATP en NADPH,H +
uit de lichtreactie gebruikt. Er wordt via de donkerreactie
6CO2 gebruikt om glucose te vormen. De ADP en NADP +
komen weer beschikbaar voor de lichtreactie. De
donkerreactie is essentieel om het fotosyntheseproces
gaande te houden. TABEL 69A/C
Sommige bacteriën kunnen koolstof assimileren via de
chemosynthese. Ze halen energie uit oxidatiereacties, waarbij
anorganische stoffen worden omgezet in andere anorganische stoffen
en vormen hier ATP mee. Dit ATP wordt weer gebruikt voor de
opbouw van glucose uit koolstofdioxide.
In alle organismen moeten grotere organische moleculen uit kleinere
worden gemaakt, dit wordt voortgezette assimilatie genoemd. De
