Organische stoffen zijn grote moleculen en koolstofverbindingen;

(1)



Organische stoffen zijn grote moleculen en koolstofverbindingen;



Koolstofverbindingen kunnen ketens vormen;



Naast koolstof (C) vind je altijd waterstof (H) en vaak zuurstof (O), stikstof (N), zwavel (S) en fosfor (P);



Metalen zoals Fe

²⁺

en Mg

²⁺

kunnen ook voorkomen

(2)

Thema 3 Energie

basisstof 1/organische stofen

Glucose = brandstof

Ruimtelijke model Structuurformule C6H12O6 = molecuulformule

(3)

Thema 3 Energie

basisstof 1 Assimilatie/dissimilatie

(4)

Thema 3 Energie

basisstof 2/evenwicht

ATP (adenosinetriphosphaat)

Evenwichtsreactie

(5)



Enzymen katalyseren (versnellen) stofwisselingsreacties en worden daarbij niet verbruikt;



Stof waarop het enzym inwerkt noemen je substraat;



Enzymatische reacties zijn vaak evenwichtsreacties;



Bij een evenwichtsreactie kan het enzym de reactie in beide richtingen katalyseren;



Naam enzym is afgeleid van het substraat door aan de substraatnaam het achtervoegsel –ase te geven (bijv.

het enzym dat maltose omzet in glucose heet maltase).

De naam van het enzym wordt boven de pijlen gezet;



Stof die door de activiteit van een enzym ontstaat heet

product.

(6)

Thema 3 Energie

basisstof 2/enzymen

(7)

Filmpje biobits over enzymen!

(8)

Vragen naar aanleiding van biobits;

1. Welk enzym uit gist wordt hier bestudeerd?

2. Welk gas ontstaat er door de activiteit van dit enzym?

3. Is dit gas een product of substraat?

4. Wat is het substraat?

5. Kun je de reactievergelijking hieronder die door dit enzym gekatalyseerd wordt, kloppend maken?

?H₂O₂  ?H₂O + ?O₂

6.Welke bewering is juist?

7. Hoe actiever het enzym hoe sneller/langzamer het ballonnetje wordt opgeblazen.

8.Bij welk temperatuur is het ballonnetje het snelst gevuld?

(9)

http:// www.youtube.com/watch?v=V4OPO6JQLOE

(10)



De activiteit van enzymen hangt af van verschillende factoren. Zo is temperatuur is van invloed op de

beweging van moleculen en daarmee op de snelheid waarmee reacties verlopen;



Aanvankelijk door een energiedrempel, energie nodig om de reactie te starten. Dit noem je activeringsenergie!;



Enzymen verlagen de activeringsenergie;



Enzymen kunnen dezelfde reactie steeds opnieuw

katalyseren.

(11)

(12)

Thema 3 Energie

basisstof 2 Enzymen

Uit het diagram blijkt:

1. met katalysator is de activeringsenergie lager,

2. met katalysator is de reactie eerder

afgelopen.

Uit het diagram blijkt:

1. met katalysator is de activeringsenergie lager,

2. met katalysator is de reactie eerder

afgelopen.

(13)

Thema 3 Energie

basisstof 2 Enzymen

Substraat

Enzymmolecuul

Product

Enzym-substraat (ES-)complex

Reactiecentrum

(14)

Concurrerende remming Niet-concurrerende remming

(15)

Thema 3 Energie

basisstof 2 Enzymen\remming

Enzymatische reacties maken deel uit van stofwisselingsreacties!

De omzetting van threonine in isoleucine is bijvoorbeeld het resultaat van een keten van reacties.

Er ontstaat op deze wijze een evenwicht tussen threonine en isoleucine!

(16)

http://media.pearsoncmg.com/bc/bc_0media_bio/bioflix/bioflix.htm?c8erespiration

Thema 3 Energie

basisstof 3

(17)

http://www.youtube.com/watch?v=ejFMCG5b0WQ Opdracht 1:

Leber’s Opticusatrofie of Leber hereditary optic neuropathy (LHON)

(18)

(19)

Thema 3 Energie

basisstof 3

(20)

Thema 3 Energie

basisstof 3

(21)

Thema 3 Energie

basisstof 3\locatie

(matrix)

(22)

Thema 3 Energie

basisstof 3\glycolyse

Aërobe

condities

decarboxylering

(23)

Thema 3 Energie

basisstof 3/glycolyse

Evenwichtsreactie

(24)

Thema 3 Energie

Aërobe

condities

decarboxylering

(25)

Thema 3 Energie

2x

(26)

Thema 3 Energie

basisstof 3/glycolyse

(27)

Thema 3 Energie

basisstof 3\citroenzuurcyclus

(28)

Thema 3 Energie

basisstof 3/citroenzuurcyclus

(29)

Thema 3 Energie

basisstof 3/citroenzuurcyclus

(30)

Thema 3 Energie

basisstof 3\oxidatieve fosforylering

(31)

Thema 3 Energie

basisstof 3/H⁺ transport

http://www.youtube.com/watch?v=-_8aYKcQZ_Q&NR=1

(32)

Thema 3 Energie

(33)

Thema 3 Energie

basisstof 3

(34)

Thema 3 Energie

(35)

http://www.youtube.com/watch?

v=yBfx3OcXS6A&feature=PlayList&p=66C657A33E6D54C4&playnext=1&playnext_

from=PL&index=16

Thema 3 Energie

basisstof 4/fotosynthese

(36)

40

Thema 3 Energie

(37)

Ingenhousz

Thema 3 Energie

(38)

Autotrofe organismen Koolstofassimilatie!

Licht foto-autotroof

Koolstofassimilatie door foto-autotrofe organismen FOTOSYNTHESE!

(39)

Thema 3 Energie

(40)

Thema 3 Energie

(41)

Thema 3 Energie

(42)

Thema 3 Energie

Golflengte (nm) Golflengte (nm)

(43)

http://www.bioplek.org/animaties/fotosynthese/lichtreactie.html

Thema 3 Energie

(44)

http://www.bioplek.org/animaties/fotosynthese/fotosynthmodel.html

Thema 3 Energie

(45)

Thema 3 Energie

(46)

Thema 3 Energie

basisstof 4/fotosynthese Calvincyclus

(47)

Thema 3 Energie

basisstof 5/Assimilatie en dissimilatie

Chemosynthese is het proces waarbij bacteriën organische stoffen (glucose) opbouwen met behulp van chemische energie i.p.v. lichtenergie.

Fotosynthese Lichtenergie

Chemosynthese Chemische energie uit (oxidatie/verbranding) anorganische stof

Chemosynthese en fotosynthese zijn beide voorbeelden van koolstofassimilatie!

Dergelijke organismen noemen we chemo-autotroof.

Chemische energie is afkomstig van de oxidatie van anorganische stoffen (NH₃, H₂S, N₂).

Zwavelbacteriën

2H₂S + O2 2H₂O + 2S + energie

2S + 2H₂O + 3O2 2H₂SO₄ + energie

ATP (CO2 C₆H₁₂O₆)

Koolhydraten Vetten Eiwitten

Voortgezette assimilatie!

(48)

Thema 3 Energie

Nitrietbacteriën

2NH₃+ 3O2 2HNO₂ + 2H₂O + energie

Nitraatbacteriën

2NO₂^-+ O2 2NO₃^- + energie

ATP (CO2 C₆H₁₂O₆)

Koolhydraten Vetten Eiwitten

Voortgezette assimilatie!

NO₂^- + H⁺

(49)

Thema 3 Energie

(50)

Thema 3 Energie

http://biologiepagina.nl/

(51)

Thema 3 Energie

(52)

Thema 3 Energie

Glucose

C6H12O6 C5H10O4 C5H10O5

Fructose C6H12O6

(53)

Thema 3 Energie

Bij polymerisatie van monosacharide glucose ontstaat het polysacharide zetmeel

Opslag in plantaardige cellen in de vorm van amyloplasten!

In dieren opslag in lever en spieren in de vorm van glycogeen!

(54)

Thema 3 Energie

(55)

Thema 3 Energie

aminogroep zuurgroep

glycine

Alanine

(56)

Thema 3 Energie

(57)

Thema 3 Energie

(58)

Vetten zijn opgebouwd uit twee structuurelementen:

- glycerol, en - vetzuren

Hieronder is de structuur van glycerol op verschillende manieren weergegeven.

Vetten zijn opgebouwd uit twee structuurelementen:

- glycerol, en - vetzuren

Hieronder is de structuur van glycerol op verschillende manieren weergegeven.

Glycerol heeft drie OH-groepen.

Thema 3 Energie

(59)

Bij vetzuren is er sprake van een lange koolstofketen en een COOH- groep. Hieronder is dat op verschillende manieren getekend.

Thema 3 Energie

(60)

Vetzuren kunnen met hun COOH-groep koppelen aan de OH-groepen van glycerol. Dan krijg je een vet.

Schematisch heb je dan de volgende structuur.

Vetzuren kunnen met hun COOH-groep koppelen aan de OH-groepen van glycerol. Dan krijg je een vet.

Schematisch heb je dan de volgende structuur.

Hoe de koppeling tussen vetzuur en glycerol precies gebeurt hoef je niet te weten. Waar het om gaat is dat vetten bestaan uit glycerol met daaraan lange ketens van verschillende vetzuren.

Thema 3 Energie

(61)

Thema 3 Energie

(62)

Thema 3 Energie

(63)

Thema 3 Energie

(64)

Thema 3 Energie

De ademhalingsquotiënt, de RQ , is de verhouding tussen de hoeveelheid afgegeven CO₂en de hoeveelheid opgenomen O₂.

RQ = aantal afgegeven koolstofdioxidemoleculen aantal opgenomen zuurstofmoleculen

Als suiker verbrand wordt in de cellen, dan neemt een organisme evenveel zuurstof op als het CO₂ afgeeft.

C₆H₁₂O₆+6H₂O +6O₂>> 6CO₂ +12H₂O

De RQ van een organisme dat alleen suiker verbrand is dus 1:1=1 De RQ van een organisme dat alleen eiwit verbrand is 0.80.

De RQ van een organisme dat alleen vet verbrand is 0.70.

Meestal ligt de RQ tussen 0.72 en 0.97

(65)

Thema 3 Energie

basisstof 6/Kringlopen

http://www.schooltv.nl/beeldbank/clip/20080701_koolstofkringloop04

(66)

Thema 3 Energie

(67)

Thema 3 Energie

basisstof6 Kringlopen

http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/globalcarboncycle.html

(68)

Thema 3 Energie

(69)

Thema 3 Energie

(70)

Thema 3 Energie

(71)

Thema 3 Energie

(72)

Thema 3 Energie

(73)

Thema 3 Energie

(74)

Thema 3 Energie

(75)

Thema 3 Energie

(76)

Thema 3 Energie

(77)

Thema 3 Energie

http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/e19/19e.htm