stoffen in de cel Flashcards
1
Q
triglyceriden
A
vetten (vast bij kamerT) & oliën (vloeibaar bij kamerT)
2
Q
vet/triglyceride
A
combinatie 3 vetzuren & 1 molecuul glycerol
3
Q
glycerol/ 1,2,3-propaantriol
A
3 koolstofatomen & 3 alcohologroepen (OH) -> kapstok vr vetzuren
4
Q
vetzuur
A
lange keten v verbonden koolstofatomen met aan einde zuurstofgroep
5
Q
Verzadigde vetzuren
A
enkelvoudige bindingen tsn C-atomen
6
Q
Onverzadigde vetzuren
A
1/meerdere meervoudige bindingen tsn C-atomen
7
Q
verzadigde vetten
A
enkel en alleen maar verzadigde vetzuren = dierlijk (volle melk, boter) = slecht
8
Q
Onverzadigde vetten
A
/meerdere verzadigde vetzuren = plantaardig (vis, pinda’s, olijfolie)= beter
9
Q
Eigenschappen v. vetten
A
- Niet mengbaar met water: water = polair, vet: glycerol = polair maar vetzuren = apolair
- Wel mengbaar door gebruik v. zeep = emulgator -> micellen (buiten water, binnen vet ingesloten)
10
Q
Betekenis voor functioneren v/d cel: (lipiden)
A
- Fosfolipide voor celmembraan gemaakt door vetzuren
- Verbranding v lipiden -> energie voor cel
- Vetten = beschermend voor cel, signaalfunctie voor transport
11
Q
aminozuren
A
- eiwitten = grote moleculen bestaand uit kleinere moleculen oftwel aminozuren
- 20 verschillende soorten: 12 lichaam zelf maken, 8 uit voedsel opnemen = essentiële aminozuren
- Structuurformule: aminogroep (NH2) & zuurgroep (COOH), aan tussenliggend C-atoom nog een H- atoom en andere groep (= R restgroep)
12
Q
Eiwitten
A
- Koppeling van aminozuren: N-atoom met C-atoom verbinden -> water komt vrij
- Peptidebinding: dipeptide = 2 aaneengekoppelde aminozuren (in omlijnde rechthoek)
- Polypeptiden = veel aminozuren met elkaar verbonden
- 1 bepaald eiwit is altijd uit zelfde aantal aminozuren
13
Q
Eiwitstructuren
A
- Primaire structuur = streng met aan elkaar gekoppelde aminozuren in bepaalde volgorde (karakteristiek) (elk 3letterwoord = aminozuur)
- Secundaire structuur = omvat primaire structuur in bepaalde ruimtelijke vorm (Bv. ∝-helix/spiraal of β-sheet/glooiend vlak) -> gevormd door waterstofbruggen
- tertiaire structuur = omvat secundaire structuur in bepaalde ruimtelijke kluwende vorm (vezel- of kluwenstructuur) -> gevormd door waterstofbruggen en zwavelbruggen ( tsn cysteinefragmenten)
- Quaternaire structuur: verschillende structuren samen 1 geheel -> specifieke functie uitvoeren
14
Q
Denaturatie
A
= het verliezen van de ruimtelijke structuur van eiwit -> verliest ook functie
(T boven 42°C is dodelijk omdat groot deel v. mens uit eiwitten bestaat -> die regelen T normaal)
15
Q
Betekenis voor functioneren v/d cel: (eiwitten)
A
- Enzymen: makkelijker maken v. biochemische reacties
- In celmembraan voor transport erdoorheen
- Hormonen: communicatie tsn verschillende cellen
- Binnen cel afgebroken tot aminozuren -> daarmee nieuwe eiwitten aangemaakt
16
Q
suikers, sachariden of koolhydraten
A
- de naam -> vroeger: dacht men = verbinding van koolstof en water -> want bij verhitting suiker: waterdamp komt vrij, koolstof blijft achter
- nu: weet men = zuurstof en water nooit in echte vorm van water, MAAR naam wordt nog steeds gebruikt
17
Q
monosachariden
A
- druivensuiker/glucose
- vruchtensuiker/fructose
18
Q
disachariden: (opgebouwd uit 2 monosachariden)
A
- kristalsuiker/sacharose = glucose + fructose
- moutsuiker/maltose = glucose + glucose
- melksuiker/lactose = glucose + galactose (spiegelbeeld v glucose)
19
Q
polysachariden: (uit meerdere monosachariden)
A
- zetmeel = >5000 bouwstenen -> zit in wortels, knollen, zaden => reservevoedsel voor de plant
= amylose (= onvertakt) + amylopectine (=sterk vertakt) (aaneengekoppelde glucosemoleculen) - cellulose = nog meer bouwstenen -> stevigheid celwand v. plantaardige cellen
(belangrijk = gaat om “aantal” en niet om “aantal soort”)
20
Q
betekenis voor functioneren v/d cel: (sachariden)
A
- afgebroken tot glucose -> verbrandt door celademhaling om energie (ATP) te krijgen
- gebruikt om vetzuren produceren
- gehecht aan eiwitten -> signaalfunctie voor eiwitten
21
Q
water (lichaam)
A
lichaam vooral uit water: 83% van bloed, 75% van spieren, 74% van hersenstof, 22% van botten
22
Q
betekenis voor functioneren v/d cel (water)
A
- oplosmiddel voor bepaalde moleculen
- cytoplasma is ermee gevuld -> vorm van cel
- temperatuurbuffer -> T constant voor werking celorganellen en enzymen
- Belangrijk voor biochemische reacties
23
Q
mineralen
A
grote groep anorganische stoffen in kleine hoeveelheden in lichaam voorkomen
2 grote groepen:
- macronutriënten (veel nodig) = Ca, F, Mg, Na, K, Cl, S
- micronutriënten (weinig nodig) = Fe, Cu, Zn, Mn, I…
24
Q
betekenis voor functioneren v/d cel (mineralen)
A
- beïnvloeding werking v enzymen en celademhaling
- zuur-base evenwicht in cel
- handhaven osmotische druk
25
calcium (Ca) en fosfor (F)
(mineralen)
- belangrijkste bouwstenen v beenderen en tanden
- voor cellen: activeren van aantal enzymen bij vertering en stofwisseling
- Ca -> doorlaatbaarheid v celmembraan -> transport hierdoor
- F = onderdeel v enzymen -> energie-overdacht binnen cel
26
Magnesium (Mg)
- Bestandsdeel botweefsel
- activering v. enzymen betrokken bij energiestofwisseling
27
natrium (Na), kalium (K) en chloor (Cl)
handhaven osmotische druk van lichaamsvloeistoffen binnen en buiten de cel -> die druk houdt levende cellen intact
28
ijzer (Fe)
noodzakelijk voor celademhaling (zuurstoftransport)
29
zink (zn)
- werking enzymen: transport v. CO2 en O2 in rode bloedcellen voor celademhaling
- aanmaak van eiwitten
30
koper (Cu)
vorming hemoglobine: activator v. enzymen bij zuurstofoverdracht (belangrijk voor celademhaling)
31
chroom (Cr)
voor normaal verloop van glucosestofwisseling -> werking insuline (bloedsuikerspiegel) (belangrijk voor celademhaling)
32
inwendige energie U
energie in een stof (hoe meer U, hoe onstabieler, hoe makkelijker reacties)
33
chemische reactie
- reagentia -> reactieproducten
- U verandert = reactie-energie ∆U
(= verschil tsn energie van reagentia en reactieproducten)
- Endo-energetische reactie = U is toegenomen
- Exo-energetische reactie = U is afgenomen
34
activeringsenergie
= startenergie om reagentia te doen reageren (Bv. vlam/zon)
- het geactiveerd complex = de reagentia die reageren
- nadat reactie gestart is komt nieuwe energie vrij bij vorming van reactieproducten, die wordt dan ipv de activeringsenergie gebruikt
- niet alle vrijgekomen energie wordt opgebruikt -> de rest komt vrij als warmte en licht = reactie-energie ∆U
35
katalysator
stoffen die chemische reacties vergemakkelijken -> verlagen activeringsenergie
- Katalysator gaat binding aan met substraat -> katalysator-substraatcomplex -> reactie vind plaats -> complex ontbindt zicht -> verkrijgt nu reactieproducten
36
Sleutel-slotmechanisme
Enzymen: katalyseren/versnellen slechts 1 molecuulsoort/reactietype = stofspecifiek
- Moet bepaalde soort herkennen -> enzym heeft holte waarin soort inpast
37
Te kennen enzymen
- Amylase = zetmeel en glycogeen naar dextrine en maltose
- Maltase = maltose naar 2 keer glucose
- Protease (peptidase) = peptidebindingen tussen aminozuren breken
- Lipase = vetten naar glycerol en vetzuren
- Sucrase = sucrose naar glucose en fructose
38
Soorten enzymen
- Helpen bij opbouwen = assimilatie (Bv. fotosynthese)
- Helpen bij afbreken = dissimilatie (Bv. vertering)
39
Enzymactiviteit
hoe actief kan het werken
40
Optimumtemperatuur
- te laag = lage reactiesnelheid
- te hoog = denaturatie
41
Optimum pH-waarde
te hoog/laag = denaturatie
42
concentratie aan enzymen en substraat
meer van een stof = meer kans op botsing = > reactie
43
Betekenis enzymen in functioneren van lichaam
Eiwitsynthese, vertering, celademhaling, DNA replicatie...
44
Betekenis enzymen in dagelijkse leven + industrie
- Protease: eiwitten afbreken om leer soepeler te maken
- Lipase: vetten in hars afbreken bij papierproductie
- Amylase: kruimelstructuur en grote broodvolume krijgen
...
45
Assimilatie/anabolisme
opbouwen van stoffen in stofwisseling, van meerdere kleine moleculen 1 groter maken -> energie nodig (Bv. eiwitsynthese, opbouw vetten uit triglyceride en glycerol, synthese ATP uit glucose en zuurstof)
46
opbouw lipiden
1 molecule glycerol + 3 moleculen vetzuren/glyceriden
Elke OH van glycerol samen met COOH van vetzuur -> H van OH en OH van COOH afgesplitst -> vormt water, en C bindt met O
= condensatiereactie
47
opbouw sachariden
verschillende aminozuren
Binding tsn OH-groep en H-atoom en water afgesplitst
= peptidebinding
48
dissimilatie/katabolisme
afbreken van stoffen in stofwisseling, 1 groot molecuul tot kleinere moleculen -> energie komt vrij
(Bv. afbraak v: eiwitten in aminozuren, vetten in vetzuren, koolhydraten in glucose voor celademhaling)
49
afbraak lipiden
binding tsn 1 glycerol en 3 vetzuren verbreken -> water voor nodig en ook enzym lipase
= hydrolyse
50
afbraak sachariden
verschillende monosachariden uiteen -> gebruik van water en een enzym (amylase/sucrase/maltase/lactase)
= hydrolyse
51
afbraak eiwitten
verschillende aminozuren uiteen -> gebruik van water en enzym peptidase
= hydrolyse
52
waarom stofuitwisseling
Celmembraan, celwand, glycolcalyx = stevige muur, moeilijk doorheen voor katabolisme/anabolisme
speciaal transportsysteem:
- actief = wel energie verbruikt (vaak maar in 1 richting)
- passief = geen energie
53
passief transport
diffusie = deeltjes van hoge concentratie naar lage concentratie tot evenwicht
- gewone = molecule gemakkelijk door celmembraan lost vaak op in fosfolipidenlaag
(weinig: H2O, CO2, O2…)
- gefaciliteerde = niet oplossen in membraan -> transporteiwitten/kanaalproteïnen met bepaalde vorm (soms laten ze maar 1 soort molecule door, soms meerdere)
54
osmose
diffusie van water doorheen semipermeabel membraan (laat enkel H2O door)
- zal verplaatsen naar hoge concentratie aan opgeloste stoffen
- als volume groter wordt -> druk stijgt -> werkt op membraan dat tegendruk uitoefent
= osmostische druk/waarde -> heeft een maximum -> max bereikt dan stopt osmose
55
eiwitpompen
= transporteiwitten, als soort sluis (open/toe)
- bindingsplaats voor specifieke moleculen -> die molecule bindt met transporteiwit en dat eiwit verandert van vorm en laat molecule door
56
endocytose
transportproces klein stukje van celmembraan op bepaalde plek een instulping naar binnen = vesikel -> afgesnoerd van cytoplasme en komt in de cel terecht (3 vormen)
57
agocytose:
grote vaste deeltjes worden opgenomen (Bv. bacterien)
-> vingervormige uitstilpingen die deeltje omringen en insluiten
58
pinocytose
vloeistof wordt opgenomen
-> instulping waardoor opgeloste stoffen samen met vloeistof in vesikel komen
59
receptor-gemedieerde endocytose
met een receptoreiwit die met specifieke moleculen bindt
-> instulping waardoor receptor met gebonden molecuul in vesikel komen
60
exocytose
transportproces waarbij moleculen uit cel worden gebracht
- vesikel (met enzymen) versmelten met membraan -> inhoud komt buiten cel
61
plasmolyse + deplasmolyse bij plantencellen
- plasmolyse = omgeving met hogere concentratie opgeloste stoffen = hypertonisch milieu -> vacuole verliest water door osmose & krimpt, celwand krimpt niet
- deplasmolyse = omgeving lagere concentratie opgeloste stoffen = hypotonisch milieu
-> vacuole neemt water op door osmose & zwelt op, celwand rekt niet uit
-> voert tegendruk/turgodruk uit => stevigheid aan plantenweefsel
62
Na+ - K+ gradiënt in dierlijke cellen
Altijd bepaalde concentratie aan natrium en kalium binnen & buiten cel -> verschil moet behouden blijven
-> in evenwicht gebracht worden
-> ionen worden getransporteerd via eiwitpompen -> elk laat 3 natriumionen naar buiten en 2 kaliumionen naar binnen
63
Lysosomen en macrofagen
Macrofagen = witte bloedcellen = stofzuigers voor bacteriën
- nemen bacteriën op via fagocytose, bacterie zit vast in vestikel
- lysosomen = afgesnoerde vestikels met verteringsenzymen, ontstaan uit Golgi-apparaat
- versmelten met bacterie -> die wordt afgebroken en door exytose buiten cel gebracht
64
energie (fotosynthese)
- autotrofe organismen = zelf energierijke koolstofverbindingen opbouwen vanuit co2 -> met licht-/chemische energie
- heterotrofe organismen = niet in staat om zelf te maken, halen deze verbindingen uit voedsel (dieren)
(beide maken energie vrij uit die verbindingen via celademhaling
65
ATP (adenosinetrifosfaat) en ADP (adenosinedifosfaat)
ATP = universele energieleverancier = oplagmolecule van chemische E
Bestaat uit:
- Adenine (organische base)
- Ribose (suiker, pentose)
- 3 fosfaatgroepen
Hydrolysereactie met ATP -> energie wordt vrijgemaakt
66
fotosynthese
lichtE gebruiken om CO2 omzetten in energierijke verbindingen (koolhydraten Bv. glucose)
algemene reactie v. fotosynthese:
chlorofyl vangt licht op (stof in chloroplasten/bladgroenkorrels),
fotosynthese vindt plaats in thylakoiden in chloroplast
67
Algemeen overzicht fotosynthese
2 reactiereeksen -> lichtreactie & Calvincyclus
- Lichtreactie:
In thylakoidemembranen: door zonlicht staat chlorofyl a moleculen met energie rijke elektronen af
-> doorgegeven aan co-enzym NADP+
-> bindt protonen van fotolyse (splitsing door licht) van water
-> gereduceerd tot NADPH, deel v E van elektronen wordt gebruikt om ATP te vormen uit ADP + Pi -> elektronentekort in chlorofylmoleculen -> aangezuiverd met elektronen van splitsing van water -> zuurstof vrij als nevenproduct
- Calvincyclus:
In de stroma van chloroplasten
-> Cyclische reactiereeks, CO2 gebonden en omgezet in sacharide
-> NADP terug tot NADP+ & ATP terug tot ADP + Pi
68
Fotosysteem II – de fotolyse
chlorofyl-a-moleculen absorberen energie & geraken in aaneengeslagen toestand
- elektron komt vrij en wordt opgevangen door accepator
- chlorofyl-a-molecul terug in grondtoestand maar heeft elektron te weinig (en dus heel reactief)
- ontrekt via watersplitsend complex een elektron aan water
Splitsing v water -> O2 en H+ -ionen = fotolyse
69
Elektronentransport
Elektronen in PSII die bij acceptator terechtkomen -> doorgegeven aan chlorofylmoleculen van PSI
Tijdens die overdracht
-> verlies van energie
-> E gebruikt door waterstofpomp om protonen(H+-ionen) van stroma in thylakoiden te pompen
70
fotosysteem I – vorming NADPH
hlorofylmoleculen ook aangeslagen door opname van energie -> vrijgemaakte elektronen worden gebruikt voor reductie van NADP+ tot NADPH
-> elektronentekort aangezuiverd door elektronen uit PSII
71
synthese van ATP – fosforylatie
in thylakoidenmembraan zit ATP-synthetase = groot enzymcomplex
-> zorgt dat grote concentratie aan H+ ionen in thylakoide terug nr buiten wordt getransporteerd
-> vrijgekomen energie wordt gebruikt om ATP uit ADP en Pi te vormen = fosforylatie
72
de calvincyclus/donkerreactie in detail:
3 stadia
73
fixatie van koolstof
door enzym ‘Rubisco’ -> CO2 gebonden met verbinding van 5C (=ribulose 1,5-bisfosfaat)
-> opgenomen in Calvincyclus -> verbinding met 6C is onstabiel
-> valt uiteen in 2 keer C3-verbindingen (3-fosfoglyceraat)
74
reductie tot suiker
carboxylgroep van 3-fosfoglyceraat -> door NADPH gereduceerd tot aldehydegroep
-> resultaat = glyceraldehyde 3-fosfaat (fosfotriose)
-> nodige E voor dit proces geleverd door hydrolyse v. ATP gevormd tijdens lichtreactie
75
regeneratie van ribulose 1,5-bisfosfaat
meeste van fosfotriose -> omgezet in ribulose 1,5-bisfosfaat (cyclus is gesloten)
-> E geleverd door ATP
76
invloed van chemische & fysische factoren op fotosynthese
- versnelt & verbetert -> als er meer licht wordt opgevangen & als CO2 in de lucht toeneemt
- temperatuur mag niet te hoog/te laag zijn -> fotosynthese neemt af/ stopt
(=meer respiratie: glucose tot CO2 als energie, omdat ze huidmondjes moet toehouden ter bescherming -> kost energie)
77
celademhaling
proces in systeem om ATP te maken uit energierijke organische verbindingen (altijd uit H en C) zoals suikers en vetten (glucose = meest gebruikt)
78
aerobe celademhaling
glucose & zuurstof -> CO2, water & ATP
3 stappen:
- Glycolyse: in cytoplasma/cytosol: Glucose (6 C-atomen) splitst in het cytoplasma in twee pyrodruivenzuur moleculen
(elk 3 C-atomen), waarbij 2 ATP wordt geproduceerd.
- Krebscyclus/citroenzuurcyclus: in mitochondriën: n de mitochondriën wordt pyrodruivenzuur afgebroken tot 3 moleculen CO2 -> dan vorming van 2 ATP en het gebruik van 4 H2O moleculen.
- Oxidatieve fosforylering: in mitochondriën: e afbraak van glucose tot CO2 gebruikt 24 waterstofatomen om 12 H2O moleculen te vormen door binding met 6 O2 moleculen. Elke overdracht van een waterstofpaar genereert 3 ATP, wat resulteert in een totaal van 38 ATP per glucosemolecuul.
79
Glycolyse
Glucose door 2 ATP geactiveerd -> afgebroken tot 2 pyruvaationen, 4 waterstofionen & 4 elektronen
2 waterstofionen & 4 elektronen -> gebonden op NAD+ (=waterstofdragend co-enzym)-> maakt NADH
Synthese 4 ATP -> glycolyse vergt 2 ATP en vormt 2 ATP = 2 ATP per mol glucose
80
Activering glucose
2 ATP -> 2 ADP + 2 Pi
81
Verbreking glucose
C6H1206 -> 2 pyruvaat CH3COCOO + 4e- + 4H+
82
Waterstofdragers & vorming ATP
4 ADP + 4 Pi -> 4ATP 2 NAD+ + 4e- + 4H+ -> 2 NADH + 2H+
-> C6H12O6 + 2NADP + 2Pi + 2NAD+ -> 2 pyruvaat + 2NADH + 2H+ + 2ATP
83
Tussenstap: decarboxylering van pyruvaat
- O2 aanwezig: pyruvaat opgenomen in mitochondrien via actief transport
- daar door enzymen geoxideerd tot acetylo-enzym A
- CO2, H+ en 2 e- vrij -> H+ en 2 e- gebonden door NAD+
->2 pyruvaat + 2 co-enzym A + 2 NAD+ -> 2 acetyl – co-enzym A + 2 NADH + 2 H+ + 2 CO2
84
De krebcyclus/citroenzuurcyclus
- Acetylo-enzym A reageert met ocaalazijnzuurionen -> co-enzym A terug vrij, citroenzuurionen gevormd die de cyclus doorgaan
- Per pyruvaatmolecule -> 1 cyclus doorlopen => 1 ATP gevormd, 3 moleculen water verbruikt
2 acetyl – co-enzym A + 6 H2O + 6 NAD+ + 2 FAD + 2ADP + 2 Pi
–> 2 co-enzym A + 6 NADH + 6H+ + 2 FADH2 + 2 ATP + 4 CO2
85
De oxidatieve fosforylering
- Grootste hoeveelheid chemische E zit in NADH en FADH2 moleculen
- E vrijmaken door 4 enzymcomplexen en ATP-synthase
- Elektronenstroom zorgt voor energieomzettingen -> protonen gepompt tussen mitochondrium en erbuiten
- Grote concentratie protonen -> synthese van ATP kan plaatsvinden (hoeveelheid ATP verschilt per celtype)
- Elektronenstroom stopt in 4e complex -> zuurstofgas = e- acceptator -> O2 + H+ -> water gevormd
86
algemene reactie aerobe celademhaling
6 O2 + C6H12O6 -> 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP (in praktijk max 36)
- Zuurstofgas + glucose -> koolstofdioxide + water + energie
87
Aerobe celademhaling met eiwitten/vetten
Kan ook door verbreken v. eiwit- & vetmoleculen -> verloopt gelijklopend
88
Anaerobe celademhaling
Zonder zuurstof -> enkel glycolyse gaat door
->
pyrodruivenzuur gereduceerd tot ethanol/melkzuur -> geen energie in ATP bij die oxidaties
(per molecule glucose -> maar 2 ATP)
melkzuurgisting = in spiercellen van mens/dier, als er te weinig zuurstof is om ATP te maken
-> pyruvaat direct gereduceerd door NADH -> lactaat (melkzuur) ontstaat
alcoholgisting = in planten & micro-organismen (Bv. gisten)
-> pyruvaat direct gereduceerd door NADH -> ethanol (alcohol) ontstaat
89
