leervragen-t1-stofwisseling

Vragen en antwoorden thema 1 Stofwisseling.
Het tentamen bestaat uit een aantal leervragen (zie hieronder) en een aantal inzichtsvragen.
Deze leervragen en antwoorden zijn GEEN volledige samenvatting van dit thema !
1
Wat weet je van:
bs 2
Stofwisseling: het totaal van alle chemische (scheikundige) processen in een organisme.
Chemische energie is energie die is opgeslagen in energierijke verbindingen van moleculen.
• Organische stoffen:
– afkomstig van organismen of van producten van organismen;
– relatief grote, ingewikkeld gebouwde moleculen; meestal energierijk
– de moleculen bevatten altijd een of meer koolstofatomen; – bijv. koolhydraten, eiwitten,
vetten, vitaminen
• Anorganische stoffen:
– zowel in organismen voorkomend als in de levenloze natuur;
– kleine, eenvoudig gebouwde moleculen;
– bijv. koolstofmono-oxide, koolstofdioxide, water, zuurstofgas, ook mineralen (K, Ca,
Fl,NaCl)
Dissimilatie: de afbraak van organische moleculen tot kleinere moleculen.
Resultaat: energie komt beschikbaar voor processen in het organisme.
Bij dissimilatie kan chemische energie worden omgezet in:
– bewegingsenergie (bij het maken van bewegingen);
– warmte (bij het op peil houden van de lichaamstemperatuur);
– elektrische energie (bij het geleiden van impulsen);
– chemische energie (bij het assimileren van organische stoffen);
– lichtenergie (bij het uitstralen van licht).
bs 3
Aerobe (met zuurstof) dissimilatie (verbranding) in alle levende cellen:
Reactievergelijking: glucose + zuurstof → koolstofdioxide + water + energie =
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energie
In het celorganel mitochondrium.
Dissimilatie van vetten en eiwitten is ook mogelijk.
Vetten bevatten per gram relatief veel energie.
Anaerobe dissimilatie van glucose (gisting).
Levert per glucosemolecuul minder energie op dan bij aerobe dissimilatie.
Alcoholgisting: C6H12O6 → 2C2H6O (ethanol) + 2CO2 + energie
Komt voor bij gistcellen en bij kiemende zaden.
Bij de productie van bier, wijn en brood vindt alcoholgisting plaats.
Melkzuurgisting: C6H12O6 → 2C3H6O3 (melkzuur) + energie
Komt voor bij melkzuurbacteriën en in spieren bij mens en dier.
Bij de productie van kaas, yoghurt en zuurkool vindt melkzuurgisting plaats.
bs 4
Transport:
over kleine afstanden:
– diffusie (o.a. zuurstof, koolstofdioxide);
– osmose (water);
– actief transport.
Over grote afstanden: (door stroming)
–door houtvaten anorganische sapstroom (opgenomen ionen/mineralen opgelost in water),
Grote, dode vaten, binnenzijde stengel
– door bastvaten organische sapstroom (assimilatieproducten opgelost in water),
Kleine zeefvaten, buitenzijde stengel (BAST !)
Transport door houtvaten wordt mogelijk gemaakt door:
– Zuigkracht: door verdamping van water uit de celwanden rondom bladcellen wordt water
aangezogen uit de houtvaten (via de nerven).
– Door capillaire werking van de houtvaten wordt het water als een ‘draad’
omhooggetrokken.
– Worteldruk ontstaat door osmotische werking van ionen in de houtvaten(actief !)
Opslag
Het tijdelijk in de bladeren opgeslagen zetmeel wordt omgezet in sacharose (vooral ’s
nachts).
– Sacharose wordt vervoerd naar de andere delen van de plant.
Opslag van reservestoffen: in verdikte delen, vaak onder de grond (wortels, knollen, bollen,
wortelstokken) en in zaden.
bs 5
Assimilatie: de opbouw van organische moleculen uit kleinere moleculen.
Energie wordt opgeslagen als chemische energie in de organische moleculen.
De beschikbaar gekomen energie wordt tijdelijk opgeslagen in ATP-moleculen.
Koolstofassimilatie (fotosynthese):
Reactievergelijking: koolstofdioxide + water + energie → glucose + zuurstof
6CO2 + 6H2O + energie → C6H12O6 + 6O2
Organismen die in staat zijn tot koolstofassimilatie heten autotroof (vooral planten en cyano
bacteriën.
Fotosynthese: vooral de oranjerode en de violetblauwe kleuren worden benut.
Deze organismen hebben bladgroen (chlorofyl) (chloroplasten).
De glucose die bij de fotosynthese ontstaat, wordt voor een deel omgezet in zetmeel en
tijdelijk in de bladeren opgeslagen.
Bs 6
Voortgezette assimilatie: organismen vormen uit glucose andere organische stoffen.
De hiervoor benodigde energie wordt verkregen uit dissimilatie.
Bij de voortgezette assimilatie kunnen planten ook anorganische stoffen uit de bodem
gebruiken.
Koolhydraten.(eindigt op “ose”)
Opgebouwd uit koolstof-, waterstof- en zuurstofatomen. (C – H - O)
Monosachariden, bijv. glucose (druivensuiker), fructose (vruchtensuiker) en desoxyribose.
Disachariden (opgebouwd uit twee monosachariden), bijv. maltose, lactose en sacharose.
Polysachariden (opgebouwd uit vele monosachariden), bijv. zetmeel, glycogeen en cellulose.
Vetten (lipiden).
Opgebouwd uit koolstof-, waterstof- en zuurstofatomen. (C – H - O)
Een vetmolecuul is opgebouwd uit glycerol en drie vetzuren.
Eiwitten (proteïnen).
Een eiwitmolecuul bestaat uit een groot aantal aan elkaar gekoppelde aminozuren.
Alle aminozuren bevatten naast koolstof-, waterstof- en zuurstofatomen ook steeds
stikstofatomen. (C – H – O - N) Sommige aminozuren bevatten ook zwavel atomen.
Planten kunnen aminozuren opbouwen uit glucose en stikstofhoudende ionen, vooral
nitraationen:
glucose + nitraat + energie → aminozuur
Dieren krijgen aminozuren binnen met hun voedsel. Ze kunnen sommige aminozuren
vormen uit andere aminozuren.
Bs 7
enzymen
Functie: (meestal eiwitachtige) stoffen die een chemische reactie kunnen versnellen (of
vertragen) zonder daarbij zelf verbruikt te worden
Kenmerken :
- naamgeving naar de stof die ze omzetten met als achtervoegsel "ase", bijvoorbeeld
cellulose kan worden omgezet door cellulase
- zijn (meestal) eiwitten
- een enzym kan maar 1 soort reactie versnellen en past dus op een soort stof (sleutel-slotprincipe)
- werking van het enzym afhankelijk van temperatuur en zuurgraad
Basale stofwisseling: de stofwisseling van een organisme in rust.
In rust vinden ook voortdurend dissimilatie en assimilatie plaats.(hartslag, ademhaling,
darmperistaltiek
De intensiteit van de basale stofwisseling kan bepaald worden aan de hand van het
zuurstofverbruik.
De intensiteit van de basale stofwisseling van een organisme is afhankelijk van:
– het geslacht, de leeftijd, het lichaamsgewicht, het tijdstip van de dag, de
lichaamstemperatuur; (warmbloedig verbruikt veel meer dan koudbloedig en des te kleiner
een warmbloedig dier des te hoger de stofwisseling)
of het jaargetijde.
Toelichting van opdracht 26 en 27 (dit moet je alleen kunnen toepassen)
Voor de bepaling van de intensiteit van de fotosynthese zijn twee gegevens nodig:
– in het licht: de hoeveelheid O2 die een plant afgeeft (of de hoeveelheid CO2 die een plant
opneemt);
– in het donker: de hoeveelheid O2 die een plant opneemt (of de hoeveelheid CO2 die een
plant afgeeft).
Uit de O2-opname (of de CO2-afgifte) in het donker kan de intensiteit van de dissimilatie
worden afgeleid:
O 2-productie (bij fotosynthese) = O2-afgifte + O2-verbruik (bij dissimilatie).
CO 2-verbruik (bij fotosynthese) = CO2-opname + CO2-productie (bij dissimilatie).