PowerPoint-presentatie

advertisement
1 Stofwisseling
©JasperOut.nl
• Introfilmpje:
1 Stofwisseling
©JasperOut.nl
1.1 Verzuurde spieren
1 Stofwisseling
©JasperOut.nl
Verzuring van je spieren
Je spieren verbruiken energie komt vrij tijdens de verbranding (dissimilatie) in je cellen. Bij deze verbranding
zetten je spiercellen de energie uit glucose om in bewegingsenergie.
Voor deze vorm van verbranding is zuurstof nodig en er komt CO2 en water bij vrij.
Aerobe dissimilatie (Verbranding)
Glucose + Zuurstof  CO2 + water + (Bewegings)energie
De glucose en zuurstof worden aangeleverd via je bloed. Wanneer de vraag naar energie groter is dan je cellen
kunnen leveren (door een tekort aan zuurstof) schakelen je cellen over op anaerobe dissimilatie
(‘verbranding’ zonder zuurstof). Hierbij wordt glucose gesplitst in melkzuur; hierbij komt energie vrij, maar
wel minder dan bij aerobe dissimilatie. De ophoping van melkzuur kan pijn in je spieren veroorzaken, dit is de
verzuring van je spieren.
Anaerobe dissimilatie
Glucose  Melkzuur + (Bewegings)energie
1.1
Stofwisseling
Verzuurde Spieren
©JasperOut.nl
1.2 Wat is stofwisseling?
1 Stofwisseling
©JasperOut.nl
Stofwisseling
In je cellen worden stoffen omgezet in andere stoffen, hiervoor is óf energie nodig óf er komt energie bij vrij. Al
deze processen worden stofwisselingsprocessen genoemd. Het totaal van alle chemische processen in de
cellen van een organisme noemen we stofwisseling.
Opname uit de omgeving
Grondstoffen
Cel
Stofwisseling
Energie
Afgifte aan de omgeving
Onbruikbare stoffen
Warmte
Energierijke stoffen
Bewegingsenergie
1.2
Stofwisseling
Wat is stofwisseling?
©JasperOut.nl
(An)Organische stoffen
Elk organisme is opgebouwd uit organische (afkomstig uit de levende natuur, ofwel gemaakt door organisme)
en anorganische stoffen (afkomstig uit de ‘levenloze’ natuur).
Watermolecuul (H2O)
Alle stoffen zijn opgebouwd uit moleculen, en moleculen op hun beurt weer uit atomen.
Organische stoffen bestaan altijd uit koolstof- (C) en waterstofatomen (H) en vaak
bevatten ze ook zuurstofatomen (O). De verbindingen tussen koolstof- en waterstofatomen bevatten veel chemische energie. Tijdens de verbranding van organische stoffen
komt deze energievrij door de verbindingen te verbreken.
Glucose is een voorbeeld van een organische stof (C6H12O6) en is door de verbindingen
van de kool- en waterstofatomen een belangrijke energieleverancier voor het lichaam.
Zuurstofatoom (O)
Water is een anorganische stof
bevat dus ook géén koolstofatomen.
Eiwitmoleculen bestaan vaak uit duizenden atomen en bevatten naast C-, H-, en O-atomen ook N-atomen
(stikstof) en vaak S- (zwavel) en P- (fosfor) atomen.
1.2
Stofwisseling
Wat is stofwisseling?
©JasperOut.nl
Assimilatie en dissimilatie
Stofwisselingsprocessen kunnen worden onderverdeeld in twee groepen; assimilatie- en dissimilatieprocessen.
Bij assimilatie worden organische moleculen opgebouwd vanuit, kleinere, anorganische moleculen. Voor
assimilatie is altijd energie nodig. Deze energie wordt als chemische energie opgeslagen in de ontstane stof.
(Fotosynthese is een voorbeeld van een assimilatieproces, hierbij wordt het organische molecuul glucose gevormd
vanuit water en zuurstof. De energie die hiervoor nodig is wordt gehaald uit lichtenergie.)
Wanneer planten en dieren glucose verder verwerken tot grotere organische moleculen wordt dit voortgezette
assimilatie genoemd.
Bij dissimilatie worden grote energierijke organische moleculen omgezet tot kleinere moleculen. Hierbij komt de
eerder opgeslagen chemische energie vrij in verschillende vormen van energie (warmte, beweging, licht, etc.)
Groter organisch
molecuul.
Energie
1.2
Stofwisseling
Wat is stofwisseling?
Assimilatie
Dissimilatie
Klein organisch of
anorganisch molecuul.
Energie
©JasperOut.nl
Adenosine-trifosfaat (ATP)
Omdat de energie die vrijkomt tijdens de verbranding meestal niet nodig is op de plek waar het vrijkomt
wordt de energie eerst gebruikt om ATP de vormen.
ATP bestaat uit drie (tri) fosfaat groepen (P), wanneer de tweede en derde fosfaatgroep van elkaar loskomen
komt er energie vrij.
Wanneer er één fosfaatgroep van de ATP afgehaald is blijft er ADP (Adenosinedifosfaat, di = twee) over. De
energie uit de verbranding van glucose wordt gebruikt om weer een fosfaatgroep aan de ADP te koppelen en,
energierijke, ATP te maken.
ATP – P = ADP + Energie ( = dissimilatie)
ADP + P + Energie = ATP ( = assimilatie)
1.2
Stofwisseling
Wat is stofwisseling?
©JasperOut.nl
1.3 Dissimilatie
1 Stofwisseling
©JasperOut.nl
Aerobe dissimilatie
Bij de aanwezigheid van voldoende zuurstof vindt in de mitochondriën de aerobe dissimilatie van glucose
plaats. De, tijdens de fotosynthese opgeslagen, chemische energie komt hierbij vrij en wordt tijdelijk omgezet
in chemische energie in ATP-moleculen om later te worden benut bij levensprocessen.
De chemische energie komt vrij uit de glucose door koolstof- en waterstofatomen te splitsen. Hierdoor
ontstaan de verbrandingsproducten koolstofdioxide en water. Deze verbrandingsproducten worden door het
lichaam weer aan het milieu afgegeven.
Aerobe dissimilatie van glucose
Glucose
+ Zuurstof  Koolstofdioxide +
C6H12O6 +
1.3
Stofwisseling
Dissimilatie
6 O2

6 CO2
+
Water + Energie
6H2O + Energie
©JasperOut.nl
Anaerobe dissimilatie
Wanneer er te weinig zuurstof beschikbaar is voor aerobe dissimilatie schakelen cellen over op anaerobe
(zonder-zuurstof) dissimilatie. Bij anaerobe dissimilatie kan, naast melkzuur, ook ethanol ontstaan. Dit proces
vindt plaats in bijvoorbeeld gistcellen en heet alcoholgisting. De ontstane ethanol bevat nog veel energie
waardoor de anaerobe dissimilatie veel minder energie oplevert dan de aerobe dissimilatie.
De alcoholgisting wordt in sommige gevallen ook expres in werking gezet bij het produceren van bijvoorbeeld
wijn of bier, maar ook bij brood. Bij brood verdampt de alcohol maar zorgt de koolstofdioxide die vrijkomt er
voor het deeg rijst.
Anaerobe dissimilatie van glucose (Alcoholgisting)
Glucose

Ethanol
+
C6H12O6  2 C2H6O +
1.3
Stofwisseling
Dissimilatie
Koolstofdioxide + Energie
2 CO2
+ Energie
©JasperOut.nl
Anaerobe dissimilatie
Melkzuur in de spieren ontstaat door melkzuurgisting waarbij melkzuurbacteriën de glucose omzetten tot
melkzuur. Hierbij wordt, net als bij aerobe dissimilatie en alcoholgisting, de vrijgekomen chemische energie
opgeslagen in ATP. De melkzuurgisting levert weinig energie per glucosemolecuul, er is dus véél glucose nodig
om voldoende energie te krijgen en er ontstaat dus ook véél melkzuur welke voor de verzuring in je spieren
zorgt.
De melkzuur die ontstaat in de spieren wordt uiteindelijk afgevoerd naar de lever en daar met behulp van ATP
en zuurstof weer omgezet in glucose zodat deze weer doormiddel van aerobe dissimilatie omgezet kan worden
in voldoende energie.
Anaerobe dissimilatie van glucose (Melkzuurgisting)
Glucose

C6H12O6 
1.3
Stofwisseling
Dissimilatie
Melkzuur +
Energie
2 C3H6O3 + Energie
©JasperOut.nl
Dissimilatie van vetten en eiwitten
Naast glucose kunnen ook andere koolhydraten, vetten en eiwitten worden gedissimileerd.
De moleculen van de meeste koolhydraten, vetten en eiwitten zijn veel groter dan die van glucose waardoor er
in bij de dissimilatie een aantal tussenstappen plaats vinden.
De dissimilatie van vetten duurt veel langer dan die van andere moleculen maar levert per gram meer energie
(in de vorm van ATP) op dan de dissimilatie van koolhydraten of eiwitten.
Eiwitten worden bij de dissimilatie eerst gesplitst in aminozuren. Bij deze splitsing ontstaat ammoniak, deze
ammoniak bevat veel stikstof en wordt bij de mens vaak omgezet in ureum.
Zowel ureum als ammoniak zijn afvalstoffen voor ons lichaam en worden via de urine uitgescheiden.
1.3
Stofwisseling
Dissimilatie
©JasperOut.nl
1.4 Stofwisseling in planten
1 Stofwisseling
©JasperOut.nl
Fotosynthese
Glucose wordt gevormd in de bladeren van een plant doormiddel van fotosynthese, naast glucose ontstaat er
hierbij ook zuurstof.
Fotosynthese
Water + Koolstofdioxide + Lichtenergie  Glucose + Zuurstof
6 H2O +
6 CO2
 C6H12O6 + 6 O2
De bladeren gebruiken zelf ook een deel van deze glucose voor dissimilatie waarbij weer water en
koolstofdioxide vrijkomen. De afgifte en opname van zuurstof en koolstofdioxide vindt plaats via de
huidmondjes, doormiddel van diffusie worden zuurstof en koolstofdioxide uitgewisseld met de langs het blad
stromende lucht.
De huidmondjes zijn omgeven door twee sluitcellen waardoor de huidmondjes ‘s nachts afgesloten kunnen
worden zodat er geen water, wat ook via de huidmondjes weg druppelt, verloren gaat omdat er bij gebrek aan
licht toch geen fotosynthese plaats kan vinden.
1.4
Stofwisseling
Stofwisseling in planten
©JasperOut.nl
Transport van assimilatie producten
De glucose kan in de bladeren worden omgezet in andere producten (voorgezette assimilatie). Al deze
assimilatie producten moeten ook terecht kunnen komen in andere plantdelen.
Transport in planten moet vaak over grote afstanden plaats vinden waardoor diffusie, osmose en actief
transport geen optie zijn. Het transport in planten vindt dan ook vooral plaats door stroming.
Deze stroming gaat via de vaten in stengels (vaatbundels) en bladeren (nerven). De vaatbundels in stengels
bestaan uit houtvaten en bastvaten.
 In de houtvaten vindt anorganische sapstroom plaats, via de houtvaten worden water en
mineralen vanuit de wortels naar de stengels en bladeren vervoerd.
 In de bastvaten worden de assimilatieproducten vanuit de bladeren naar andere delen van de
plant vervoerd, dit noemen we de organische sapstroom.
1.4
Stofwisseling
Stofwisseling in planten
©JasperOut.nl
Bouw van het blad + stengel
Zie Binas Tabel 91A voor de bouw van het blad en Tabel 91C.1 voor de doorsnede van een stengel
1.4
Stofwisseling
Stofwisseling in planten
©JasperOut.nl
Transport door houtvaten
Vanuit de wortels worden water en mineralen naar de bladeren vervoerd door de houtvaten. Water komt niet
‘zomaar’ omhoog. Er zijn drie processen verantwoordelijk voor het vervoer van water vanuit de wortels
omhoog:
1. Capillaire werking; Door de ‘aantrekkingskracht’ van de wand van de houtvaten naar water worden
watermoleculen omhoog getrokken. Doordat watermoleculen onderling een sterker aantrekkingskracht
hebben wordt al het water als een soort draad omhoog getrokken door de houtvaten.
2. Verdamping; Vanuit de celwanden in de bladeren verdampt water naar de intercellulaire ruimte, hierdoor
ontstaat een soort zuigkracht waardoor nieuw water wordt aangetrokken vanuit de houtvaten.
3. Worteldruk; Wortels nemen d.m.v. actief transport mineralen op. Doordat de osmotische waarde van de
houtvaten daardoor hoger wordt dan die in het opgenomen water door de wortelharen wordt er een
opwaartse kracht van de anorganische sapstroom gecreëerd.
1.4
Stofwisseling
Stofwisseling in planten
©JasperOut.nl
Transport door bastvaten
De chloroplasten in bladeren produceren overdag meer glucose dan in de bladeren nodig is voor de
dissimilatie. De overtollige glucose wordt omgezet in zetmeel wat opgeslagen kan worden in de bladcellen.
Doordat zetmeel slecht oplosbaar is in water zorgt zetmeel ervoor dat de osmotische waarde in de cellen niet
te hoog wordt.
De opgeslagen zetmeel wordt (vooral ‘s nachts) omgezet in sacharose. De sacharose kan via de bastvaten
worden afgevoerd naar andere delen van de plant. In bijvoorbeeld de stengels, wortels of bloemen wordt de
sacharose vervolgens middels actief transport opgenomen in de cellen en weer omgezet in glucose. In deze
cellen kan de glucose dan gebruikt worden voor dissimilatie.
Transport energierijke stoffen door bastvaten
Glucose  Zetmeel  Sacharose

In de bladeren / bladcellen
1.4
Stofwisseling
Stofwisseling in planten
Via bastvaten
Glucose  ATP / Energie
In overige plantdelen
©JasperOut.nl
Opslag van assimilatieproducten
De meeste assimilatieproducten zijn niet direct nodig in de plantencellen en worden daarom voor enige tijd
opgeslagen in de verschillende plantdelen. Een klein deel van deze assimilatieproducten wordt opgeslagen in
de cellen zelf maar de meeste worden via transport naar specifieke plantdelen gebracht. En in bijvoorbeeld
verdikte ondergrondse delen of zaden opgeslagen.
 Zetmeel; Zetmeel wordt opgeslagen in zetmeelkorrels, deze zetmeelkorrels bevinden zich vooral in
bijvoorbeeld aardappelknollen en zaden van granen.
 Glucose, fructose, sacharose; De meeste suikers worden opgeslagen in het vacuolevocht. Glucose en
fructose in het vacuolevocht van vruchten. Sacharose (‘tafelsuiker’) in bijvoorbeeld de stengels en wortels
van suikerriet of de knollen van suikerbieten.
 Vetten; Vetten worden als vetdruppels opgeslagen in het cytoplasma van bijvoorbeeld zaden van
zonnebloemen en koolzaad of in pinda’s.
 Eiwitten; In zowel het vacuolevocht en het cytoplasma kunnen opgeloste eiwitten voorkomen. Deze zijn
bijvoorbeeld terug te vinden in de cellen van peulvruchten en granen.
1.4
Stofwisseling
Stofwisseling in planten
©JasperOut.nl
1.5 Koolstofassimilatie
1 Stofwisseling
©JasperOut.nl
Koolstofassimilatie
Assimileren is het maken van een (grotere) organische stof uit kleinere organische of anorganische stoffen. Bij
de koolstofassimilatie worden koolstofatomen (C) vanuit de anorganische stof koolstofdioxide omgezet in de
organische stof glucose. Voor dit proces is, naast de koolstofdioxide, ook water nodig en wordt behalve de
glucose ook zuurstof geproduceerd.
Koolstofassimilatie komt alleen voor bij autotrofe (‘zelf voedende’) organisme. Net als bij alle andere vormen
van assimilatie is voor de koolstofassimilatie energie nodig. De meeste autotrofe organisme gebruiken licht als
energiebron voor de koolstofassimilatie, fotosynthese.
Reactievergelijking koolstofassimilatie
6 H2O + 6 CO2  C6H12O6 + 6 O2
Oftewel; er worden 6 watermoleculen en 6 koolstofdioxidemoleculen omgezet in 1 glucose molecuul en 6 zuurstofmoleculen. Het
aantal atomen waterstof (H), koolstof (C) en zuurstof (O) is dus zowel voor de streep als achter de streep gelijk.
De lichtenergie die nodig is voor dit proces wordt als chemische energie opgeslagen in de bindingen tussen de koolstof- en
waterstofmoleculen in de glucose.
1.5
Stofwisseling
Koolstofassimilatie
©JasperOut.nl
Fotosynthese
Organisme die lichtenergie gebruiken voor de koolstofassimilatie worden foto-autotroof genoemd
(foto=licht). Deze vorm van assimilatie vindt plaats in chlorofyl. Bij planten zit dit chlorofyl in de chloroplasten
(bladgroenkorrels).
Naast het chlorofyl bevatten de chloroplasten ook verschillende enzymen die een rol spelen bij de
fotosynthese.
Het grootste deel van de ontstane glucose wordt in de bladcellen direct omgezet in zetmeel zodat het kan
worden opgeslagen en op een later moment (omgezet in sacharose) kan worden vervoerd naar de andere
plantdelen voor de dissimilatie.
Zie Binas tabel 79D
voor bouw chloroplast
1.5
Stofwisseling
Koolstofassimilatie
©JasperOut.nl
Licht
Bij de fotosynthese wordt lichtenergie omgezet in chemische energie en opgeslagen in de glucose moleculen.
Het licht wat op een blad valt bevat alle kleuren licht (wit licht). Elke kleur heeft zijn eigen golflengte. Het totaal van
alle kleuren heet het spectrum.
Chloroplasten absorberen alle kleuren licht behalve groen licht. Doordat het groene licht weerkaatst hebben
bladeren voor ons een groene kleur (dit is namelijk de enige kleur licht die onze ogen bereikt).
De energie uit het geabsorbeerde licht wordt eerst vastgelegd in ATP, de ATP-moleculen worden vervolgens gebruikt
bij de vorming van glucosemoleculen.
Zie Binas tabel 72
voor absorptiespectrum
De hoeveelheid lichtenergie die wordt opgenomen door de verschillende soorten chlorofyl kan worden uitgezet in
een absorptiespectrum. Hieruit blijkt dat chlorofyl nauwelijks energie haalt uit groen / geel licht.
1.5
Stofwisseling
Koolstofassimilatie
©JasperOut.nl
1.6 Voortgezette assimilatie
1 Stofwisseling
©JasperOut.nl
Voortgezette assimilatie
Glucose is de grondstof voor de vorming van de meeste andere organische stoffen in planten.
Planten kunnen vanuit glucose andere koolhydraten, eiwitten en vetten maken.
Het vormen van grotere organische stoffen vanuit glucose (of andere kleinere organische stoffen) wordt
voortgezette assimilatie genoemd.
Ook in heterotrofe organisme vindt voortgezette assimilatie plaats. De organische stoffen uit planten dienen als
grondstof. Heterotrofe organisme kunnen vanuit glucose alleen koolhydraten en vetten vormen.
Koolstofdioxide + Water
Glucose
Koolstof
assimilatie
1.6
Stofwisseling
Voortgezette assimilatie
Koolhydraten
Eiwitten
Vetten
Voortgezette
assimilatie
©JasperOut.nl
Koolhydraten
Glucose is een monosacharide (oftewel; een enkelvoudige suiker), net als fructose. Wanneer er tijdens de
voortgezette assimilatie twee glucosemoleculen aan elkaar verbonden worden ontstaat een molecuul bestaand uit
twee suikermoleculen; een disacharide (tweevoudige suiker).
Op deze manier kunnen suikers telkens weer aan elkaar verbonden worden. Een keten van meerdere suikers noemen
we een polysacharide (meervoudige suiker). In plantaardige cellen kunnen door het koppelen van meerdere
monosacharide zetmeel gemaakt worden. Ook glycogeen (reservestof in lever en spieren) en cellulose (bouwstof
voor celwanden) zijn polysacharide.
Monosacharide
(Glucose)
1.6
Stofwisseling
Voortgezette assimilatie
Disacharide
(Sacharose)
Polysacharide
(Cellulose)
©JasperOut.nl
= Glucose (Monosacharide)
C6H12O6
+
+
+
Koolhydraten
(Sachariden)
= Sacharose (Disacharide)
C12H22O11
+
+
= Cellulose(Polysacharide)
(C6H10O5)n
1.6
Stofwisseling
Voortgezette assimilatie
Zie Binas tabel 67F voor de structuurformules van sachariden
©JasperOut.nl
Vetten
Vetten bestaan, net als glucose, uit C-, H- en O-atomen. Alle organismen zijn in staat om glucose via assimilatie om te
zetten in vetten.
De ontstane vetten kunnen vervolgens worden opgeslagen in het onderhuids bindweefsel en dienen hier als warmteisolerend materiaal maar ook als reservestof voor wanneer het lichaam meer energie nodig heeft dan er vanuit
glucose te verkrijgen is. Vetten leveren per gram meer energie dan koolhydraten, maar het verkrijgen van deze
energie kost meer tijd.
Een veel voorkomende soort vetten zijn de triglyceriden. Deze vetmoleculen bestaan uit een glycerolmolecuul en
drie vetzuurmoleculen. Ingewikkelder gebouwde vetten zijn; verzadigde vetzuren, enkelvoudig onverzadigde
vetzuren en meervoudig onverzadigde vetzuren.
Vetzuurmolecuul
Glycerol
1.6
Stofwisseling
Voortgezette assimilatie
Tri glycerol
©JasperOut.nl
Eiwitten
Een proteïnemolecuul (eiwitmolecuul) bestaat uit een reeks aminozuren. Deze aminozuren bestaan uit een
combinatie van koolstof-, waterstof-, zuurstof- en stikstofatomen (N) . Daarnaast bevatten sommige aminozuren ook
zwavelatomen (S) en fosforatomen (P). In totaal zijn er op deze manier 20 verschillende aminozuren te vormen.
Omdat aminozuren ook andere atomen bevatten dan er in glucose aanwezig zijn kunnen aminozuren niet uit glucose
alleen gevormd worden. Planten nemen hiervoor stikstofhoudende verbindingen, zoals nitraationen (NO3-), en
zwavelhoudende verbindingen, zoals sulfaationen (SO42-) op uit de bodem. Dieren zijn hierdoor niet in staat zelf
eiwitten te vormen uit glucose. Wel kunnen ze vanuit aminozuren uit planten zelf nieuwe aminozuren te vormen.
Eiwitten worden gevormd door een specifieke volgorde van aminozuren. Daarnaast neemt een eiwitmolecuul een
specifieke ruimtelijke structuur aan waardoor eiwitten veel verschillende functies kunnen vertolken (als enzym,
bouwstof of transportenzym)
Zie Binas tabel 67H
voor aminozuren
1.6
Stofwisseling
Voortgezette assimilatie
©JasperOut.nl
1.7 Enzymen
1 Stofwisseling
©JasperOut.nl
Enzymen
Enzymen zijn eiwitten die in de ribosomen worden gemaakt. Een enzym zorgt er voor dat reacties die uit zich zelf
niet of heel langzaam zouden verlopen in een cel op gang worden gebracht, ze katalyseren (versnellen) de
chemische reacties van stofwisselingsprocessen.
Een enzym is altijd specifiek voor een bepaalde stof (het substraat), dit substraat past precies in de ruimtelijke
structuur van het enzym (het sleutel-slot principe).
Het substraatmolecuul wordt op de bindingsplaats van het enzymmolecuul gebonden waardoor een enzymsubstraatcomplex (E-S-complex) ontstaat. Door het E-S-complex kunnen bindingen tussen atomen makkelijk
worden gemaakt of verbroken waardoor een nieuwe stof (het product) ontstaat.
De enzymen worden niet verbruikt tijdens de reactie kunnen dus direct weer een nieuwe reactie katalyseren.
Substraat
1.7
Stofwisseling
Enzymen
Enzym
E-S-Complex
Producten
©JasperOut.nl
Werking enzymen
Sucrase
(Enzym)
(Dissimilatie sucrose door sucrase)
Glucose
(Product)
De producten komen
los van het enzym
Het enzym blijft
werkzaam
Substraat bindt aan
het enzym op de
bindingsplaats
Fructose
(Product)
Sucrose
(Substraat)
Enzym-Substraat Complex
(E-S-Complex)
Bindingen tussen de atomen
van het substraat worden door
het enzym verbroken
1.7
Stofwisseling
Enzymen
©JasperOut.nl
Enzymactiviteit
De snelheid waarmee een enzym een reactie uitvoert wordt enzymactiviteit genoemd. Deze snelheid is afhankelijk
van bijvoorbeeld de temperatuur en de zuurtegraad waarin de enzymen zich bevinden. Elk enzym heeft zijn eigen
optimumkromme en functioneert dus het beste bij, voor het enzym specifieke omstandigheden.
Bij de minimumtemperatuur (1) is er nog niks aan de hand met de
vorm van het enzym, de moleculen van het substraat beweeg te traag
om een E-S-complex tot stand te brengen. Bij de
optimumtemperatuur (2) bewegen de moleculen in het substraat en
het enzym goed genoeg om zoveel mogelijk substraat per seconde te
verwerken. Wanneer de temperatuur hoger wordt is de
bewegelijkheid te hoog en wordt de vorm van sommige enzymen
veranderd waardoor ze onwerkzaam worden. Boven de
maximumtemperatuur (3) zijn alle enzymen, onherstelbaar,
beschadigd en is er geen enzymactiviteit meer.
1.7
Stofwisseling
Enzymen
Verband tussen temperatuur en enzymactiviteit
Enzymactiviteit 
(µg substraat/ sec)
De invloed van de verschillende factoren op de enzymen is erg groot
doordat ze kwetsbaar zijn door hun specifieke ruimtelijke vorm; een
kleine verandering zorgt er voor dat er geen E-S-complex meer
gevormd kan worden en een enzym onwerkzaam is geworden.
2
3
1
Temperatuur
(°C)
©JasperOut.nl
De intensiteit van
1.8
de stofwisseling
1 Stofwisseling
©JasperOut.nl
Intensiteit van de stofwisseling
De minimale stofwisseling die er in je lichaam plaats moet vinden om basale lichaamsprocessen (zoals hartslag,
ademhaling, vertering, werking van je hersenen, etc.) in stand te houden wordt de basale stofwisseling genoemd.
De intensiteit (snelheid) van de basale stofwisseling is onder andere afhankelijk van je geslacht, leeftijd,
lichaamsgewicht en lichaamstemperatuur.
Bij warmbloedige dieren is deze temperatuur min of meer constant waardoor de enzymen werkzaam blijven
wanneer het buiten koud is. Wel moeten deze dieren dus een hogere stofwisselingsintensiteit hebben om hun
lichaam op temperatuur te houden.
Koudbloedige dieren hebben een lichaamstemperatuur die mee veranderd met de omgevingstemperatuur. Bij een
lage temperatuur is er dus weinig enzymactiviteit en dus een lage stofwisselingsintensiteit bij deze dieren.
Boomkikker (koudbloedig)
Lagere stofwisselingsintensiteit
Jasper Out (warmbloedig)
Hogere stofwisselingsintensiteit
1.8
Stofwisseling
Intensiteit van stofwisseling
©JasperOut.nl
Intensiteit van de fotosynthese
De snelheid waarmee glucose wordt gevormd bij de fotosynthese is de intensiteit van de fotosynthese. Deze
intensiteit is afhankelijk van;





de hoeveelheid licht
de kleur van het licht
de hoeveelheid CO2 en water
de temperatuur
de hoeveelheid chloroplasten.
Wanneer een van de factoren helemaal ontbreekt vindt er geen fotosynthese plaats. Als een factor maar in beperkte
mate aanwezig is dan is dit de beperkende factor; dit zorgt er namelijk voor dat er een lage intensiteit van
fotosynthese is (ook al zijn alle ander factoren wel in hoge mate aanwezig).
1.8
Stofwisseling
Intensiteit van stofwisseling
©JasperOut.nl
Herhaling aan de hand van
1 Examenvragen
1 Stofwisseling
©JasperOut.nl
1 Stofwisseling
©JasperOut.nl
Download