Temperatuur - Scholieren.com

Biologie
Thema 1: stofwisseling
Paragraaf 2: Wat is stofwisseling?
Stofwisseling: het totaal van chemische processen in de cellen van een organisme.
Organische stoffen: bevatten een of meer atomen van de elementen C, H of O. Tussen de
bindingen C en H bevatten chemische energie. Het zijn ingewikkelde grote moleculen.
Anorganische stoffen: kunnen verschillende atomen bevatten maar zijn eenvoudig en klein
gebouwd.
Enzymen: zijn stoffen die chemische reacties in cellen mogelijk maken en als katalysator
worden gebruikt: ze versnellen de reactie maar worden niet verbruikt.
Assimilatie: een kleiner organisch molecuul wordt samen met één of meerdere kleine
organische moleculen gevormd tot één groter organisch molecuul waarbij energie voor nodig
is.
Chemische energie: de energie die in de gevormde organische stoffen worden opgeslagen.
Dissimilatie: De omzetting van grote organische stoffen naar kleine anorganische stoffen
waarbij energie vrijkomt.
ATP: een soort waar energie van vrijkomt door de energierijke verbinding van de tweede
met de derde fosfaatgroep.
Paragraaf 3: Dissimilatie
Aeroob: met zuurstof.
Anaeroob: zonder zuurstof.
Organische stoffen: bevatten een of meer atomen van de elementen C,H en O. Tussen de
bindingen tussen C en H bevatten chemische energie. Het zijn ingewikkelde grote
moleculen.
Aerobe dissimilatie van glucose: De verbranding van glucose waarbij glucose met
zuurstof wordt verbrand waardoor er water, koolstofdioxide en energie ontstaat, dit vindt
plaats in de mitochondriën.
Anaerobe dissimilatie van glucose: Bij de verbranding is er geen zuurstof waardoor er
een andere reactieproduct ontstaat. Hierbij is het gevolg dat het glucosemolecuul minder
energie kan leveren omdat een deel omgezet wordt in de extra reactieproduct.
Alcoholgisting: sommige andere organismen (gistcellen) ontstaat er alcohol die de
reactieproduct is. Hierdoor zal een deel van de glucose worden omgezet in alcohol en maar
een deel in echte energie die gebruikt kan worden.
Melkzuurgisting: Door de zuurstoftekort breken de melkzuurbacteriën glucose af tot
melkzuur, per glucosemolecuul komt er weinig energie vrij omdat die voor een groot deel
wordt afgebroken tot melkzuur.
Dissimilatie van vetten en eiwitten → bij vetten komt er meer energie vrij dan bij eiwitten of
koolhydraten. eiwitten→ aminozuren (N2)→ ammoniak → ureum → urinezuur, ammoniak,
ureum en urinezuur zijn schadelijke stoffen → worden door urine weggevoerd.
Paragraaf 4: Stofwisseling in planten
Glucose wordt gemaakt door fotosynthese van planten, hierbij is CO2 nodig en zal O2
worden afgegeven aan de lucht, via de huidmondjes en luchtholten wordt dit d.m.v.
diffusie uitgewisseld. Huidmondjes worden omgeven door twee sluitcellen die de
huidmond openen en sluiten. Deze zitten meestal aan de onderkant van het blad. ‘s Nachts
is er geen licht dus kan er geen fotosynthese plaatsvinden waardoor de sluitcellen dicht
blijven.
Om de kleine afstanden af te leggen is Diffusie, osmose en actief transport handig maar
voor grote afstanden vindt transport plaats d.m.v. stroming in de vaten. In de vaten zitten
vaatbundels die bestaan uit nerven die bestaan uit houtvaten en bastvaten.
Houtvaten vervoeren vooral water en mineralen van de wortels via de stengels naar de
bladeren. Dit noemen we de anorganische sapstroom.
Bastvaten: vervoeren water en assimilatieproducten (organische stoffen) van de bladeren
naar alle delen van de plant. Dit wordt de organische sapstroom genoemd.
Houtvaten transporteren water en opgeloste stoffen op uit de bodem naar andere
plantendelen, dit komt door teveel verdamping van water uit bladeren, de nauwe diameter
en van capillaire werking. De capillaire werking is de cohesiekracht die de
watermoleculen bij elkaar houd + de adhesiekracht die ze tegen de houtwand houd,
hierdoor is deze werking sterker dan de zwaartekracht. In de nerven van de bladeren
vertakken de houtvaten zich die eindigen in fijne vertakkingen tussen de bladcellen. Al het
water dat verdampt zal worden aangevuld door de fijne vertakkingen.
Door capillaire werking wordt het water in de houtvaten als een soort ‘draad’ omhoog
getrokken. De capillaire werking is mogelijk doordat de houtvaten nauw zijn, door de kleine
diameter. De worteldruk kan ook bijdrage leveren doordat de osmotische waarde in de
houtvaten hoger zijn dan in de bodem.
Er wordt veel glucose gemaakt overdag die wordt omgezet in zetmeel en wordt opgeslagen
in de bladcellen. Zetmeel lost slecht op om te voorkomen dat de osmotische waarde te erg
stijgt. ‘s Nachts wordt het omgezet in sacharose die door de plant wordt vervoerd en wordt
omgezet in glucose. De opname van sacharose gebeurt actief → sacharose gaat van lage
naar hoge concentratie.
Paragraaf 5: koolstofassimilatie
Koolstofassimilatie: De vorming van glucose en zuurstof uit koolstofdioxide en water
(+energie)
Dit komt alleen bij autotrofe organismen voor d.m.v. licht(dat de energie is) → fotosynthese
foto-autotroof: organismen met chlorofyl die fotosynthese mogelijk maken.
Chlorofyl zit in de chloroplasten (bladgroenkorrels), chloroplasten bevatten ook
enzymen.
Glucose dat wordt gemaakt wordt onmiddellijk omgezet in zetmeel.
Licht
Elke kleur heeft een golflengte, alle kleuren bij elkaar heet het spectrum.
Groen blad→ groen wordt weerkaatst, alle andere kleuren worden geabsorbeerd.
Bij fotosynthese wordt lichtenergie omgezet in chemische energie en wordt dan opgeslagen
in glucose-moleculen.
Het absorptiespectrum van een stof geeft aan in welke mate verschillende kleuren licht
door die stof worden geabsorbeerd.
paragraaf 6 voortgezette assimilatie
voortgezette assimilatie: de vorming van andere organische stoffen uit glucose.
uit glucose kunnen bij autotrofe vetten, koolhydraten en eiwitten ontstaan. Bij heterotrofe
alleen vetten en koolhydraten.
Hiervoor is wel energie nodig!
Koolhydraten zijn gemaakt van C, H en O-atomen.
monosachariden
disacharide
polysachariden
Vetten zijn opgebouwd uit C, H en O-atomen → . synoniem is lipiden.
Vetten mengen niet met water.
Vetmoleculen bevatten dezelfde elementen als glucosemoleculen waardoor glucose kan
worden omgezet in vet.
Bij warmbloedige dieren komt dat onder de onderhuidse bindweefsel en wordt als
reservestof en isolerende functie gebruikt.
Eiwitten
Eiwitten worden ook proteïnen genoemd en bestaat uit een groot aantal gekoppelde
aminozuren.
Aminozuur is opgebouwd uit C,H, O èn één of meer N-atomen, sommige bevatten ook
zwavelatomen (S).
glucose kan niet worden omgezet tot aminozuren omdat het geen N-atomen bevat!
Planten zijn in staat om aminozuren te op te bouwen uit glucose + stikstofhoudende
bindingen zoals nitraationen (NO3-)
Glucose + Nitraat + energie → aminozuren
NO3- nemen ze op uit de bodem net als sulfaationen (SO42-)
Dieren kunnen geen aminozuren opbouwen uit glucose, ze zijn wel in staat om uit andere
aminozuren andere bepaalde aminozuren te vormen die uit hun voedsel komt.
Bij de vorming neemt een eiwitmolecuul direct een ingewikkelde, specifieke ruimtelijke
structuur aan. De vorm van deze ruimtelijke structuur is afhankelijk van welke aminozuren er
in welke volgorde aan elkaar worden gekoppeld.
Door specifieke ruimtelijke structuur kunnen verschillende eiwitten heel verschillende
functies hebben.
Paragraaf 7: Enzymen
Chemische reacties berusten op de beweging van moleculen en de botsing van moleculen
tegen elkaar.
Hierdoor verbreken en worden atoombindingen gevormd.
Door bijv. een te lage temperatuur gaan ze te weinig botsingen creëren en komt de reactie
niet op gang.
Enzymen zijn stoffen die chemische reacties van stofwisselingsprocessen katalyseren
(versnellen)
Hierdoor komt de reactie tot stand en blijven de enzymen intact → worden niet verbruikt.
→ een naam van een enzym is een vaak afgeleid van het substraat met aan het eind -ase
(urease voor substraat ureum)
Enzymen zijn eiwitten gemaakt in de ribosomen op erfelijke informatie.
Substraatspecifiek: elke enzymmolecuul heeft een ruimtelijke vorm die precies voor één
bepaalde substraat past.
Het substraatmolecuul wordt op de bindingsplaats aan het enzym molecuul gebonden.
Hierdoor ontstaat een enzym-substraatcomplex → verbindingen breken en kunnen sneller
andere bindingen ontstaan.
Enzymen komen in kleine hoeveelheden voor omdat ze na de reactie niet veranderen en
weer kunnen binden aan volgend substraatmolecuul.
Enzymactiviteit: hoeveelheid substraat per tijdseenheid wordt omgezet of de hoeveelheid
reactieproduct per tijdseenheid ontstaat → Dit wordt beïnvloed door temperatuur + pH.
Temperatuur
het verband tussen de temperatuur en de
enzymactiviteit wordt aangegeven in een
optimumkromme.
Minimumtemperatuur: Hieronder is geen enzymactiviteit → beweging is te traag voor
enzym-substraatcomplex.
Optimumtemperatuur: Hier is de optimale temperatuur bereikt en is hier hoogste
enzymactiviteit.
Maximumtemperatuur: specifieke gevormde enzymmoleculen zijn kwetsbaar, hoe hoger
de temperatuur, hoe sneller,harder en dus krachtiger de botsingen → vervormen → na deze
maximale temperatuur zijn alle specifieke ruimtelijke enzymmoleculen hun vorm verloren →
enzymen houden deze vorm aan → geen enzymactiviteit.
Het vervormen van enzymen door temperatuur heet denatureren.
zuurgraad
Elke enzym werkt optimaal bij een bepaalde zuurgraad (pH) en als de pH te hoog/laag is
zullen deze enzymmoleculen geen enzym substraat complex vormen (dus geen enzymehebben)
paragraaf 8: de intensiteit van de stofwisseling
De minimale stofwisseling die nodig is om processen te laten werken die je lichaam in stand
houd bij rust, heet de basale stofwisseling. De intensiteit van de basale stofwisseling is de
snelheid waarmee de basale stofwisseling plaatsvindt. → kan je meten door zuurstofverbruik.
De intensiteit van de basale stofwisseling blijkt onder andere afhankelijk te zijn van het
geslacht, de leeftijd en het lichaamsgewicht. Man hogere intensiteit, hoe ouder, hoe lager
intensiteit, hoog lichaamsgewicht, heeft meer isolatie, minder warmte verlies, hoeft minder
energie te vormen, lagere intensiteit. De lichaamstemperatuur heeft ook invloed op de
intensiteit..
Koudbloedige dieren nemen de temperatuur van de omgeving aan en verbruiken daar
geen energie voor om op temperatuur van de omgeving te blijven. Warmbloedige dieren
willen hun constante temperatuur behouden en daar is energie voor nodig om zo warm te
blijven.
Ook de tijdstip op jaargetijde spelen een rol in de intensiteit van een organisme.
De intensiteit van de fotosynthese
De intensiteit van de fotosynthese is de snelheid waarmee glucose wordt gevormd en
zuurstof ontstaat bij de fotosynthese.
Afhankelijk van sterkte en kleur van het licht, beschikbare CO2 en H2O, de temperatuur en
van de hoeveelheid bladgroen. Is er 1 van deze factoren afwezig, dan vindt er geen
fotosynthese plaats. Als er maar van 1 een kleine hoeveelheid is, bepaalt deze de intensiteit.
deze factor wordt de beperkende factor genoemd.