Examen Voorbereiding

Examen Voorbereiding
Stofwisseling
Teylingen College
Leeuwenhorst
2015/2016
©2016 JasperOut.nl
Thema 1 – Stofwisseling
Begrippenlijst:
Begrip
Organische stoffen
Anorganische stoffen
Enzymen
Assimilatie
Chemische energie
Koolstofassimilatie
Voortgezette assimilatie
Dissimilatie
Dissimilatie van glucose
ATP
ADP
Aerobe dissimilatie
Anaerobe dissimilatie
Huidmondjes
Assimilatieproducten
Capillaire werking
Verklaring
Complex gebouwde stoffen met een C-H (koolstof-waterstof)
binding. Bevatten energie. Voorbeelden zijn koolhydraten,
vetten en eiwitten. Behalve C- en H-atomen bevatten
organische moleculen ook meestal een O-atoom en soms N-, Sof P-atomen.
Eenvoudiger gebouwde stoffen die geen energierijke bindingen
bevatten. Komen zowel in de levende als levenloze natuur
voor.
Eiwitten die een chemische reactie in cellen mogelijk maken.
Zetten een substraat op in een product
Opbouw van organische moleculen uit kleinere moleculen (van
anorganische stoffen of andere organische stoffen)
Energie in de binding tussen atomen in moleculen.
Fotosynthese – Assimilatie van CO2 en H20 (beide anorganisch)
tot C6H12O6 (glucose = organisch)
Assimilatie waarbij glucose door de cel verder wordt verwerkt
tot grotere moleculen (zoals vetten, eiwitten en zetmeel)
Omzetting van energierijke, grote organische moleculen tot
kleinere (anorganisch of kleine organische) moleculen waarbij
chemische energie vrijkomt welke gebruikt kan worden voor
andere doeleinden.
C6H12O6 + O2  CO2 + H20 + energie
Adenosine-trifosfaat – Molecuul met drie fosfaatgroepen
waarbij de binding tussen de 2e en 3e fosfaatgroep energierijk
is. Via ATP kan chemische energie in een cel worden
getransporteerd.
Adenosine-difosfaat – Molecuul met twee fosfaatgroepen.
Bevat weinig energie. Door energie toe te voegen kan een 3e
fosfaatgroep worden toegevoegd waardoor ATP ontstaat.
(‘Verbranding’) Dissimilatie waarbij, voldoende, zuurstof
aanwezig is. Alle energie die in het organische molecuul
opgeslagen ligt komt hierbij vrij.
Dissimilatie waarbij geen zuurstof aanwezig is, de moleculen
die hieruit ontstaan bevatten nog steeds energie. Bijvoorbeeld
de alcoholgisting of melkzuurgisting.
Opening aan de onderzijde van een blad die omgeven is door
twee sluitcellen. Via de huidmondjes reguleren planten de
hoeveelheid water de die plant verlaat via de bladeren.
Stoffen die ontstaan vanuit de voortgezette assimilatie
Doordat de wanden van houtvaten een aantrekkende kracht
hebben op watermoleculen wordt het water als een soort
‘draad’ omhoog getrokken door de houtvaten.
2
©2016 JasperOut.nl
Worteldruk
Houtvaten
Bastvaten
Fotosynthese
Chloroplasten
Monosachariden
Disachariden
Polysachariden
Lipiden
Enzymsubstraatcomplex
Basale stofwisseling
Warmbloedig
Koudbloedig
Door het actief opnemen van mineralen door de wortels
ontstaat een osmotisch verschil waardoor het bodemvocht in
de wortels terecht komt en een hoge waterdruk ontstaat. Dit
drukt het water de houtvaten in.
Vaten in de stengel van een plant die water en mineralen vanaf
de wortels naar de rest van de plant vervoeren.
Vaten in de stengel van een plant die de assimilatieproducten
vanaf de bladeren naar de rest van de plant vervoeren.
Proces waarbij met behulp van lichtenergie organische stoffen
worden gemaakt vanuit anorganische stoffen:
CO2 + H20 + lichtenergie C6H12O6 + O2
Bladgroenkorrels. Plasmiden in de groene delen van een plant
waarin zich chlorofyl en enzymen bevinden die de fotosynthese
mogelijk maken.
Enkelvoudige suikers; glucose en fructose
Molecuul opgebouwd uit twee moleculen monosachariden;
maltose, lactose en sacharose.
Meervoudige suikers; zetmeel, glycogeen, cellulose.
Vetten. Zijn opgebouwd uit glycerol en vetzuurmoleculen
E-S-complex is een binding tussen een enzym en het substraat
wat wordt omgezet in een product.
Grondstofwisseling – De stofwisseling van een organisme in
rust.
Endotherm – Organismen waarbij hun lichaamstemperatuur
min of meer constant is. Halen hun warmte uit de dissimilatie.
Exotherm – Organismen waarbij hun lichaamstemperatuur min
of meer gelijk is aan de omgevingstemperatuur. Hebben in een
koud milieu een lage basale stofwisseling.
Belangrijke feiten:






Eiwitten zijn organische moleculen die naast C- en H-atoom ook altijd een N-atoom
(stikstof) bevatten. De stikstof voor de assimilatie van eiwitten nemen planten op uit
de bodem in de vorm van nitraat.
Bij de dissimilatie van eiwitten (die eerst tot aminozuren worden afgebroken)
ontstaat ammoniak. In de lever wordt ammoniak omgezet in ureum.
Celwanden van planten zijn opgebouwd uit de polysacharide cellulose.
Elk enzym is specifiek voor één substraat. We noemen dit het sleutel-slot principe.
De enzymactiviteit wordt beïnvloed door de lichaamstemperatuur van een
organisme. Wanneer het te koud is worden enzymen tijdelijk onwerkzaam en zullen
stofwisselingprocessen niet of langzaam plaats vinden. Wanneer het te warm is
veranderen de enzymen (eiwitten) van vorm en zijn ze definitief onwerkzaam.
Bij de dissimilatie van vetten komt per gram vet meer energie vrij dan bij de
dissimilatie van koolhydraten. Het dissimileren van vetten kost echter wel meer tijd.
3
©2016 JasperOut.nl
Belangrijke afbeeldingen:
Assimilatie en dissimilatie gaan hand in hand met elkaar. Voor assimilatie wordt er energie
(lichtenergie of chemische energie uit ATP) toegevoegd en ontstaan er grotere, energierijke,
moleculen. Bij dissimilatie komt deze energie weer vrij en ontstaan er kleinere
(an)organische moleculen. Voor koolstofassimilatie is CO2 en H2O nodig. Hierbij ontstaan
glucose en zuurstof. Bij aerobe dissimilatie wordt glucose in aanwezigheid van zuurstof
omgezet in CO2 en H2O.
ATP en ADP spelen een belangrijke rol binnen de dissimilatie en assimilatie in een cel.
Lichtenergie (bij planten) of energie die vrijkomt bij dissimilatie wordt gebruikt om een 3 e
fosfaat groep aan ADP te binden waardoor ATP ontstaat. Wanneer de 3 e fosfaatgroep wordt
losgemaakt komt de chemische energie die in het ATP molecuul zat weer vrij.
BINAS tabellen:
Tabel
67
68
69
72
91
91 D
Informatie
Structuurformules en namen van organische stoffen (sachariden,
koolhydraten, vetten, eiwitten)
Dissimilatie van glucose, anaerobe dissimilatie, dissimilatie in een
mitochondrium
Fotosynthese
Absorptie van fotopigmenten (chlorofyl)
Bouw van een plant
Nutriënten (zouten) van planten
4
©2016 JasperOut.nl
Tips:



Bekijk voor de bouw van verschillende organische stoffen (om te zien welke atomen
ze bevatten) altijd tabel 67 in de BINAS.
Wanneer er bij een vraag gevraagd wordt of er stikstof in een molecuul aanwezig is
ga dan na of dit molecuul een eiwit is. Enzymen, sommige hormonen, hemoglobine,
receptoren zijn allemaal voorbeelden van eiwitten.
Wanneer eiwitten binden met een ander molecuul is er vaak sprake van een sleutelslot-principe. Een eiwit (bijvoorbeeld een hormoon) is specifiek voor een ander eiwit
(bijvoorbeeld een receptor).
Examenvragen:
Bloemen en bijtjes
Veel planten hebben bijen nodig om stuifmeel van de ene naar de andere
bloem te brengen. Maar daar gaat het bijen niet om. Bijen bezoeken
bloemen niet om stuifmeel van de ene bloem naar de andere te
brengen, maar om voedsel te verzamelen.
De koolhydraten, aminozuren, vitaminen en sporenelementen die een bij nodig
heeft, worden door de bloem geleverd in de vorm van nectar en stuifmeel. Bijen zijn
afhankelijk van bloemen om te kunnen overleven.
Stuifmeel is rijk aan eiwitten, vetten en suikers. Nectar bestaat uit water
en glucose. Bijen bewerken nectar tot lang houdbare glucoserijke honing. Onbewerkt
stuifmeel zou in een bijenkast meteen beschimmelen. Bijen
maken er daarom ‘bijenbrood’ van: lang houdbare stuifmeelbrokken verpakt in een laagje
honing.
2pt
47. Welke stof of welke stoffen heeft een plant nodig om nectar te maken?
A
alleen CO2
B
alleen H2O
C
alleen NO3–
D
alleen CO2 en H2O
E
alleen CO2 en NO3–
F
CO2, H2O en NO3–
5
©2016 JasperOut.nl
In planten kunnen de volgende processen voorkomen:
1
koolstofassimilatie;
2
stikstofassimilatie;
3
eiwitsynthese;
4
gisting.
2pt
48. Welke processen vinden in een plant plaats om de vorming van stuifmeel mogelijk te
maken?
A
alleen 1 en 2
B
alleen 1 en 3
C
alleen 1 en 4
D
alleen 1, 2 en 3
E
alleen 1, 2 en 4
F
alleen 2, 3 en 4
Roken maakt slank, maar stoppen met roken straks ook
afbeelding 1
Met klamme handjes stapt ze het schoolgebouw uit,
de sigaret al in de hand. De hele ochtend heeft ze
niets gegeten. Trillend brengt ze haar sigaret naar
haar droge mond, gelukkig gaat de aansteker
meteen aan. De eerste hijs, een vertrouwde stroom
glijdt richting longen en dan, nicotine.
‘Stoppen met roken? Geen denken aan, dan kom ik zo vijf kilo aan.’ Veel
mensen stoppen niet met roken omdat ze bang zijn om aan te komen.
Maar dat hoeft misschien niet meer.
Nicotine, het verslavende ingrediënt van sigaretten, heeft ook een andere
werking. De rol die nicotine speelt bij het verminderen van het hongergevoel
wordt uitgebreid onderzocht. Met de resultaten van dit onderzoek hoopt men
een medicijn te kunnen ontwikkelen dat ervoor zorgt dat rokers na het stoppen
slank blijven en dat niet-rokers met obesitas het nodige lichaamsgewicht
verliezen.
Tijdens een onderzoek naar een nieuw medicijn, cytisine, tegen depressie, bleek het nieuwe
medicijn te binden aan een receptor in de hypothalamus. Zoals een sleutel (medicijn) in een
slot (receptor) past.
De hypothalamus is een deel van de hersenen dat onder andere signalen uit darmen en
vetweefsel verwerkt. Afhankelijk van deze signalen krijgt
men al dan niet een hongergevoel.
Veel biologische processen in ons lichaam vinden plaats door een tweetal samenwerkende
stoffen, waarvan de werking vaak vergeleken wordt met
6
©2016 JasperOut.nl
een sleutel en een slot.
2pt
49. Welke twee stoffen binden volgens het principe van een sleutel en een slot?
A
amylase en vetzuren
B
een antistof en een antigeen
C
hemoglobine en zuurstof
D
insuline en glucagon
Een nieuwe symbiose ontdekt
Hoogveengebieden zijn moerasachtige gebieden en hebben duizenden jaren nodig om te
ontstaan. In Nederland zijn ze in minder dan een eeuw grotendeels verdwenen door
afgraving en ontwatering of verlaging van de waterstand.
De meest voorkomende plant in het hoogveen is veenmos, dat half onder water in het
hoogveenmoeras groeit (zie de afbeelding).
2pt
2pt
Het water in het hoogveen bevat vrijwel geen CO2. Op de bodem van het
hoogveen worden organische stoffen door reducenten omgezet waarbij veel
moerasgas (CH4) vrijkomt. De CH4-bellen hechten zich aan de veenmosplantjes waardoor
hele pakketten veenmos op het water drijven.
50. Leg uit waarom het voor de groei van de veenmosplanten gunstig is dat ze voor een deel
boven het water uitsteken.
51. Uit welke organische stoffen kan in het hoogveenmoeras CH4 worden gevormd?
A
B
C
D
E
F
alleen uit eiwitten
alleen uit koolhydraten
alleen uit vetzuren
alleen uit eiwitten en koolhydraten
alleen uit koolhydraten en vetzuren
uit eiwitten, koolhydraten en vetzuren
7
©2016 JasperOut.nl
2pt
52. Gebeurt deze omzetting van organische stoffen aeroob of anaeroob?
Is deze omzetting een vorm van assimilatie of van dissimilatie?
A
De omzetting gebeurt aeroob en het is een vorm van assimilatie.
B
De omzetting gebeurt aeroob en het is een vorm van dissimilatie.
C
De omzetting gebeurt anaeroob en het is een vorm van assimilatie.
D
De omzetting gebeurt anaeroob en het is een vorm van dissimilatie.
Het is al lang bekend dat er moerasgas geproduceerd wordt in
hoogveenmoerassen, maar ook dat er van dit CH4 nauwelijks iets naar de
atmosfeer ontsnapt. En dat is gunstig, omdat CH4 een twintig keer zo sterk
broeikasgas is als CO2. Door bacteriën die op en in het veenmos leven,
wordt CH4 omgezet in CO2 dat door het veenmos kan worden gebruikt. Het
veenmos levert de bacteriën zuurstof.
In het kader van onderzoek naar broeikaseffecten in de atmosfeer wil men
weten wat het veenmos met de door de bacteriën geproduceerde CO2 doet. In een
experiment krijgen de veenmosplanten, die met de bacteriën in
*
symbiose leven, radioactief gelabelde koolstof in CH4 aangeboden. De
radioactieve koolstofatomen (*C) zijn in de stofwisselingsreacties in de veenmosplanten
terug te vinden.
2pt
53. Welke van volgende organische stoffen is als eerste radioactief?
A
aminozuren
B
chlorofyl
C
cellulose
D
DNA
E
glucose
8
©2016 JasperOut.nl
Antwoorden van de oefenvragen
Examenvragen Stofwisseling
Opdracht ‘Bloemen en bijtjes’ - Blz. 77
2pt
47. D
2pt
48. D
Opdracht ‘Roken maakt slank, maar stoppen met roken straks ook’ - Blz. 78
2pt
49. B
Opdracht ‘Een nieuwe symbiose ontdekt’- Blz. 79+80
2pt
50.
2pt
51. F
2pt
52. D
2pt
53. E
* De plant kan zo extra CO2 opnemen / de plant krijgt zo extra licht
* CO2 / licht is nodig voor de fotosynthese van de veenmosplant.
9
©2016 JasperOut.nl