Stofwisseling

Stofwisseling
Assimilatie en dissimilatie
Assimilatie en dissimilatie
• Als chemische energie in een molecuul vrijkomt
in de vorm van warmte-energie, is dit dan
assimilatie of dissimilatie?
– Dissimilatie
• Als de assimilatie in een organisme groter is dan
de dissimilatie, wat gebeurt er dan met dit
organisme?
– Het zal groeien of reservevoedsel opslaan (vet /
zetmeel)
• Wat gebeurt er bij de koolstofassimilatie?
– CO2 wordt met behulp van energie opgebouwd tot
energierijke moleculen (glucose)
Metabolische routes
• Geef een voorbeeld van een metabolische route.
Geef hierbij aan waarom je dit een metabolische
route vindt.
– 6 CO2 + 6 H20  C6H12O6 + 6 O6
In verschillende (enzymatische) stappen wordt een
substraat omgezet in een product.
• Geëxtraheerd enzym uit een rat wordt in het lab bij
het bijbehoorde substraat gevoegd. Wat gebeurd er
en waarom?
– Afhankelijk van de temperatuur zal het enzym het
substraat omzetten in een product.
• Een enzym is een biokatalysator. Hoe werkt een
enzym precies?
– Het versnelt chemische reacties door de activatieenergie te verlagen.
Enzymactiviteit
• Enzymen hebben een
optimumtemperatuur
waarbij ze werken.
Daarboven of onder
neemt de activiteit snel
af. Dit komt doordat een
enzym dan zijn
structuur verliest
(denaturiseren) bij een
hoge temperatuur en
doordat de moleculen
langzamer gaan
bewegen bij een lage
temperatuur.
Kringloop
• Geef de koolstofkringloop in
reactievergelijkingen weer. Geef bij elke
stap aan of de entropie toe- of afneemt.
– 6 CO2 +6 H20  C6H12O6 + 6 O6  6 CO2 + 6
H20
• Geef aan bij welke stappen van de
koolstofkringloop enzymen een rol spelen.
– Zo een beetje alle stappen
Glycolyse
• Beredeneer of
anaerobe
organismen ook
mitochodriën nodig
hebben.
– Nee, aangezien ze
alleen de glycolyse
uitvoeren
• Een transporteiwit
heeft energie nodig
om te werken. Hoe
wordt deze energie
aangeleverd? Geef
aanin stappen,
beginnend bij een
glucosemolecuul?
Glycolyse
• Wat zijn mogelijke producten van de glycolyse?
– ATP, NADH, Pyruvaat
• Wat zijn mogelijke grondstoffen van de
glycolyse?
– Glucose
• Waarvoor dienen de fosfaatgroepen aan de
moleculen in de glycolyse?
– Om het molecuul te activeren (=van energie voorzien
om een reactie te kunnen uitvoeren)
• Welke energierijke stoffen komen vrij bij de
glycolyse?
– ATP, NADH en Pyruvaat
ATP
ADP
NAD+
NADH + H+
2 ADP
2 ATP
NAD+
NADH + H+
2 ADP
2 ATP
Gisting
• Als pyrodruivenzuur niet verder wordt
afgebroken tot ethanol of melkzuur, wat gebeurd
er dan met de stofwisseling van de cel?
– Dan zal de cel zonder NAD+ komen te zitten en zal
de glycolyse stoppen.
• Hoe kun je aan de eindproducten van gisting
zien dat er (veel) minder energie bij anaerobe
verbranding ontstaat dan bij aerobe
verbranding?
– Er ontstaan energierijke producten (ethanol en
melkzuur) tegen energiearme producten (CO2) bij
aerobe verbranding.
Citroenzuurcyclus
• Welke stof wordt in de citroenzuurcyclus verbrand?
– Pyruvaat  acetyl-CoA
• Welk molecuul bevat meer energie: citraat of succinaat?
– Nvt.
• In welke vorm wordt energie uit acetyl –CoA
opgeslagen?
– ATP en NADH
• Welk molecuul bevat meer energie: FADH2 of NADH?
– NADH
• Hoeveel koolstofatomen doen actief mee per czc?
– 2 C-atomen (acetyl-CoA bestaat uit 2 C-atomen, zie binas)
• http://www.science.smith.edu/departments/Biology/Bio231//etc.html
Oxidatieve fosforylatie
ATPase
Assimilatie
• Wat is het verschil tussen chemosynthese en
fotosynthese?
– De ene krijgt zijn energie uit licht, de ander uit
chemische energie (=dissimilatie)
• In welke twee deelreacties kan foto-synthese
worden opgedeeld?
• Lichtreactie en donkerreactie
• Vinden beide plaats in chloroplast overdag!
Waarom dan licht- en donkerreactie?
– De ene is direct en de ander indirect afhankelijk van
licht.
lichtreactie
lichtreactie
• http://www.science.smith.edu/departments
/Biology/Bio231/ltrxn.html
• In de lichtreactie wordt energie vastgelegd
in chemische bindingen (NADPH2 en ATP).
• Deze energie wordt vervolgens gebruikt
om in de donkerreactie CO2 om te zetten
in glucose.
Donkerreactie
• Legt energie uit ATP en NADPH2 vast in
energierijke koolstofmoleculen (glucose).
• Ook wel Calvincyclus genoemd.
• Per cycli wordt er steeds één C-atoom
toegevoegd afkomstig uit CO2
• Per 6 cycli ontstaan er dus een glucose
molecuul.
CAM planten
• Leggen ‘s nachts CO2 vast in de vorm van
appelzuur (malaat)
• Overdag vormt malaat de C-bron voor
rubisco en dus de calvincyclus.
• voordeel: huidmondjes hoeven alleen ‘s
nachts open te zijn waardoor CAM-planten
veel minder vocht verliezen en dus goed in
droge omgevingen kunnen overleven.
chemosynthese
• Anorganische moleculen als energie bron
• Altijd sterk gereduceerd: H2S, NH3, Fe2+
• Bij de oxidatie van deze moleculen komen
energierijke elektronen vrij die een
protonengradiënt kunnen creëren d.m.v. een
cytochroomketen zoals ook bij de lichtreactie
wordt gebruikt.
• ATP wordt door ATP synthase aangemaakt met
als drijvende kracht de protonengradiënt.
Vervang licht voor chemische
energie…..
Chemosynthese
• H2S wordt SO42-, hierbij komen 8
energierijke elektronen vrij die afgeleverd
worden aan de cytochroomketen.
• NH3 wordt NO3-, hierbij komen ook 8
energierijke elektronen vrij.