BIOLOGIE Energie & Stofwisseling HAVO Henry N. Hassankhan Scholengemeenschap Lelydorp [HHS-SGL]
Docent: A. Sewsahai
De student • moet de bouw en werking van enzymen kunnen beschrijven • moet het proces van foto –en chemosynthese kunnen beschrijven • moet zowel de assimilatie als dissimilatie van koolhydraten, eiwitten en vetten kunnen beschrijven • moet kunnen omschrijven wat basaal metabolisme is en de factoren kunnen noemen die hierop van invloed zijn • moet de kringlopen van koolstof en stikstof kunnen beschrijven
Doelstellingen:
Organische stoffen -Ingewikkelde moleculen -Afkomstig van organismen -Minimaal 2 C-atomen en veel H en O atomen
Anorganische stoffen
Enzymen
Enzymen = (-ase)
Eiwitten die chemische reacties versnellen (katalysator) Worden gebruikt, niet verbruikt Substraat-specifiek
Substraat = (-ose)
Stof die door enzym wordt omgezet
Optimumkromme
• Bepaal het pH-optimum, minimum en maximum; bepaal ook de minimum, optimum en maximum temperatuur
Opmerking: organische stoffen bestaan altijd uit de atomen C, H, O ; daarnaast kan er een N, S, P voorkomen • Assimilatie = vorming (opbouw); energie vastlegging (fotosynthese) • Dissimilatie = afbraak (energie komt vrij; verbranding)
Ga bij het maken van de volgende opdrachten goed na welke factor op de X-as en op de Y-as is weergegeven.
• Aan een reageerbuis gevuld met een maltose-oplossing van 0°C wordt maltase van een zoogdier toegevoegd. O.i.v. maltase wordt maltose omgezet in glucose. De inhoud van de reageerbuis wordt al roerend langzaam verwarmd tot 80°C . Welke grafiek kan aangeven hoe het glucose-gehalte in de buis verandert? Leg je antwoord uit
• Bij temperatuur P wordt per tijdseenheid evenveel reactieproduct gevormd als bij temperatuur Q; bij welk van deze temperaturen zijn de meeste enzymmoleculen intact? Bij welk van deze temperaturen zet een intact enzymmolecuul per minuut de grootste hoeveelheid substraat om? Motiveer je antwoord.
- Bij welke in dit experiment gebruikte pH werkt het enzym optimaal. Motiveer je antwoord - De onderzoeker vermoedt dat er bij pH2 iets mis is gegaan. Waarom vermoed hij dat? - Stel dat aan de reageerbuis met pH3 een grotere hoeveel enzymoplossing was toegevoegd. Verwacht je dat het gevolgen zou hebben gehad voor de gevonden waarden? Motiveer je antwoord. - Stel dat aan de reageerbuis met pH6 een grotere hoeveelheid enzymoplossing was toegevoegd, zou dat gevolgen hebben gehad voor de gevonden waarden. Motiveer je antwoord.
Energie
Assimilatie
Kleine moleculen
Grote moleculen
levensenergie
Dissimilatie
Energie
1) Koolstofassimilatie
Anorganische stoffen
Organische stoffen
Bij planten = fotosynthese Planten zijn autotroof
Koolstofdioxide + Water + Energie (licht) Glucose + Zuurstof 6 CO2
6 H2O
Fotosynthese Chemosynthese
Energie
C6H12O6
6 O2
Chloroplast
2) Voortgezette assimilatie
2) Voortgezette assimilatie
2) Voortgezette assimilatie
2) Voortgezette assimilatie
ATP is de universele energieleverancier
ATP ADP + P
ATP
Koolhydraten Koolhydraten zijn verbindingen van koolstof (C), waterstof (H) en zuurstof (O). Het bekendste voorbeeld is glucose (C6H12O6), dat bij dieren een rol speelt als directe bron van energie. Koolhydraten zijn dus suikers (sachariden), deze zijn op te splitsen in: 1) Monosachariden 2) Disachariden 3) Polysachariden
Koolhydraten Koolhydraten zijn dus suikers (sachariden), deze zijn op te splitsen in: 1) Monosachariden 2) Disachariden 3) Polysachariden
Vetten (lipiden)
Eiwitten (proteinen) Eiwitten zijn opgebouwd uit aminozuren. Enkele manieren om de structuur van een aminozuur weer te geven zie je hieronder.
Glucose + NO3- (nitraat) + energie aminozuur
Er zijn 20 verschillende aminozuren die in een eiwit kunnen voorkomen. Dus zijn er heel veel variaties mogelijk. Er bestaan dan ook heel veel verschillende eiwitten. Je kunt die eiwitten beschouwen als een soort kralensnoer van aminozuren. Hieronder zie je dat. Ieder aminozuur is weergegeven met de afkorting van 3 letters. Die afkortingen hoef je niet te kennen. Je moet ze wel kunnen opzoeken in Binas of Biodata.
Dat kralensnoer kan op allerlei manieren gevouwen en opgerold zijn, waarbij soms dwarsverbindingen ontstaan via zwavelbruggen. Dat gebeurt op plaatsen waar het zwavelbevattende aminozuur cysteïne zit.
Kleine eiwitmoleculen zoals insuline bestaan uit 50 - 100 aan elkaar gekoppelde aminozuren. Grotere zoals amylase hebben er veel meer dan 1000. In de tekeningen zijn voor het gemak alle H-atomen weggelaten.
Dissimilatie • Bij dissimilatie worden de stoffen afgebroken tot de componenten waaruit ze ontstonden • Wat is het verschil tussen aerobe en anaerobe dissimilatie? • Beschrijf de aerobe dissimilatie van glucose, vetten en eiwitten • Beschrijf de anaerobe dissimilatie van glucose
Koolstofdioxide + Water + Energie (licht) Glucose + Zuurstof 6 CO2
6 H2O
Energie
C6H12O6
6 O2
Globaal overzicht Assimilatie Foto = licht; synthese = opbouw 1. Licht 2. Glucose 3. Koolstofdioxide (CO2) 4. Zuurstof (O2) 5. Water (H2O) uit de wortels
Dissimilatie Bij dissimilatie worden de stoffen afgebroken tot de componenten waaruit ze ontstonden.
Samenhang Assimilatie - Dissimilatie • De fotosynthese-intensiteit is afhankelijk van: - licht - temperatuur - water - koolstofdioxide - bladgroenkorrels * De minst gunstigste factor is bepalend voor de fotosyntheseintensiteit (fotosynthese-activiteit) beperkende factor
Grafische weergave verband Assimilatie- Dissimilatie (1)
Grafische weergave verband Assimilatie- Dissimilatie (2)
1. Vindt er bij lichtintesiteit 0 fotosynthese plaats? Nee. En aerobe dissimilatie? Ja. 2. Hoeveel ml O2 neemt de plant per uur in het donker op voor de aerobe dissimilatie? 200 ml 3. Hoeveel ml O2 verbruikt de plant per uur bij lichtintensiteit 1 voor de aerobe dissimilatie? 200 ml. En hoeveel bij lichtintensiteit 10? 200 ml 4. Bij lichtintensiteit 2 neemt de plant geen O2 op en geeft geen O2 af. Hoeveel ml O2 wordt er per uur bij deze lichtintesiteit geproduceerd bij de fotosynthese? 200ml 5. Hoeveel ml O2 wordt er per uur geproduceerd bij de fotosynthese bij lichtintensiteit 4,5? 200 ml + 250 ml = 450 ml. En hoeveel bij lichtintensiteit 10? 200 ml + 250 ml = 450 ml En hoeveel ml O2 wordt er bij lichtintensiteit 4,5 afgegeven? 250 ml En hoeveel ml O2 wordt er bij lichtintensiteit 10 afgegeven? 250 ml En hoeveel ml O2 wordt er bij lichtintensiteit 3 afgegeven? 50 ml
• Wat is basale stofwisseling of grondstofwisseling? • Basale stofwisseling is afhankelijk van de temperatuur (koudbloedig / warmbloedig), geslacht, leeftijd, lichaamsgewicht (lichaamsbouw) en arbeid • Wat is het verschil tussen een koudbloedig en warmbloedig dier?
Koolstof (C) Energiestromen Komt voor in: Lucht/atmosfeer CO2, CO, CH4 Organische stoffen C6H12O6 Vetten, eiwitten, koolhydraten Fossiele brandstoffen (ook organische stoffen) Steenkool, aardolie, aardgas
Koolstofkringloop Koolstofassimilatie
Producenten
CO2
Glucose Dissimilatie Dissimilatie
Dissimilatie
Voortgezette assimilatie Andere Organische stoffen
Dode planten
Organische stoffen Reducenten
uitwerpselen Dode dieren
Organische stoffen Consumenten
Stikstofkringloop
Vragen ? Bedankt !! Info: www.ecoisonline.org www.examenbundel.nl www.biologiepagina.nl www.asewsahai.com
[email protected]
