Biologie Samenstelling van cellen en organismen

Welke drie hoofdgroepen van verbindingen kun je in elk organisme onderscheiden?

Water, mineralen (anorganische ionen) en biomoleculen (organische koolstofverbindingen).

Welke stoffen zijn anorganisch?

Water en mineralen.

Welke stoffen zijn organisch?

Koolstofverbindingen zoals sachariden, lipiden, proteïnen en nucleïnezuren.

In welke vorm slaan planten reserve-energie op?

In de vorm van sachariden, zoals zetmeel.

Hoe gebruiken dieren sachariden?

Als directe brandstof voor energielevering (bijvoorbeeld glucose).

In welke vorm slaan dieren hun reserve-energie op?

In lipiden (vetten).

Waarom hebben dieren een hoger proteïnegehalte dan planten?

Omdat dieren veel spierweefsel hebben, dat grotendeels uit proteïnen bestaat.

Wat is de ‘verse massa’ van een organisme?

De massa inclusief water.

Wat is de ‘droge massa’?

Wat overblijft na het verdampen van al het water uit de verse massa.

Hoe bepaal je het watergehalte van een organisme?

Door het verschil te berekenen tussen de verse massa en de droge massa.

Bij welke temperatuur wordt de verse massa gedroogd om de droge massa te bepalen?

Bij 105 °C gedurende enkele uren.

Wat is het watergehalte van planten (ongeveer)?

75%.

Wat is het watergehalte van dieren (ongeveer)?

60%.

Wat is het watergehalte van de mens (ongeveer)?

65%.

Waar bevindt zich het meeste water in het lichaam?

In de cellen (intracellulair water).

Hoe wordt het water genoemd dat buiten de cellen voorkomt?

Extracellulair water.

Welke twee soorten extracellulair water bestaan er?

• Intercellulair water (tussen de cellen, in de weefselvloeistof)

• Intravasaal water (in het bloedplasma)

Wat is intravasculair water?

Water binnen de bloedvaten, in het bloedplasma.

Wat is intercellulair water?

Water tussen de cellen, in de weefselvloeistof.

Droge massa

mineralen (anorganische ionen) + Biomoleculen of koolstofverbindingen (organische moleculen)

waarom hebben wij maar 0,3% sachariden en planten hebben 18% 

omdat dit voor planten reserve stoffen is en bij ons is vetten onze reserve 

waarom hebben wij 13% lipiden en planten maar 1% 

omdat vetten voor ons de reserve stoffen zijn

waarom hebben wij 15% vetten en planten 5%

omdat wij vele meer spieren hebben

wat hoort er bij organische moleculen?

Sachariden, Nucleïnezuren, Lipiden, Proteïnen

Mineralen en water zijn … stoffen.

anorganische

anorganische

Mineralen en water

waarom zijn Sachariden, Nucleïnezuren, Lipiden, Proteïnen organische stoffen 

Ze bevatten koolstof (C) — en dat is het kenmerk van organische verbindingen.

waarom zijn Mineralen en water anorganisch

➡ Bevatten meestal géén koolstof (C)
➡ Komen zowel in de levende als de niet-levende natuur voor

Waarom kunnen chemische reacties alleen plaatsvinden in aanwezigheid van water?

Omdat reagentia zich in water kunnen bewegen en zo tegen elkaar botsen om een reactie te vormen.

wat is reagentia

• Reagentia = de beginstoffen van een chemische reactie.

• Tijdens de reactie veranderen ze en worden ze omgezet in reactieproducten.

wat is Reactieproducten

nieuwe stoffen die ontstaan

Wat doet water in chemische reacties als medium?

Het maakt beweging en contact tussen reagentia mogelijk.

Wat betekent het dat water een reagens is?

Dat watermoleculen zelf deelnemen aan de reactie en daarna verdwijnen in de reactieproducten.

Geef een voorbeeld van een reactie waarbij water als reagens optreedt.

De splitsing (hydrolyse) van sacharose:
C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆ (glucose + fructose)

Wat betekent het dat water een reactieproduct kan zijn?

Dat bij de reactie tussen moleculen water ontstaat als bijproduct.

Geef een voorbeeld van een reactie waarbij water een reactieproduct is.

De vorming van sacharose:
C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆ → C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O

Hoe heet het proces waarbij water wordt afgesplitst bij de vorming van grotere moleculen?

Condensatiereactie.

Hoe heet het proces waarbij water wordt verbruikt om grotere moleculen te splitsen?

Hydrolyse

wat is Hydrolyse

chemische reactie waarbij een watermolecuul een binding verbreekt en zo een chemische verbinding in tweeën splitst

Waarom is water een goed oplosmiddel?

Omdat water een polair molecuul is.

wat is een polair molecuul

Een polair molecuul is een molecuul waarbij de elektrische lading ongelijk verdeeld is.

👉 Dat betekent dat het molecuul een gedeeltelijk positieve kant en een gedeeltelijk negatieve kant heeft.

Lossen goed op in andere polaire stoffen, zoals water

Polair & Apolair ?

Polair = met polen (geladen kanten)
Apolair = zonder polen (geen ladingsverschil)

Wat lost goed op in water?

Polaire moleculen (zowel anorganische als organische stoffen).

Wat lost slecht op in water?

Apolaire stoffen.

Hoe kunnen apolaire stoffen toch getransporteerd worden in het lichaam?

Door ze te binden aan oplosbare (polaire) moleculen of eiwitten.

Hoe wordt zuurstofgas (O₂) in het lichaam vervoerd als het slecht oplost in water?

Gebonden aan het eiwit hemoglobine in de rode bloedcellen.

In welke ionen kan water zich splitsen?

in een waterstofion (H⁺) en een hydroxide-ion (OH⁻).

Wat gebeurt er met een zuur zoals HCl in water?

Het ioniseert: HCl → H⁺ + Cl⁻

Ioniseren betekent:

dat ze uit een vallen in ionen (H+ en Cl-)

Het uiteenvallen van een molecuul in ionen (geladen deeltjes) wanneer het in water kom

een neutraal molecuul → verandert in positief en negatief geladen deeltjes.

Wat bepaalt de zuurtegraad (pH) van een oplossing?

De concentratie van H⁺-ionen.

Wat betekent een lage pH?

Er is een hoge concentratie H⁺-ionen → zuur milieu.

Wat betekent een hoge pH?

Er is een lage concentratie H⁺-ionen → basisch milieu.

Waarom is water belangrijk als transportmiddel?

🚚

Omdat veel stoffen erin opgelost kunnen worden en het de belangrijkste component is van lichaamsvloeistoffen.

Noem de transportsystemen bij de mens waarin water een grote rol speelt.

Het bloedvatenstelsel (toe en heeft een pomp) en het lymfevatenstelsel (open en geen pomp maar klepjes)

Wat is de samenstelling van bloed en lymfevloeistof in termen van watergehalte?

Ze bestaan grotendeels uit vloeistof die rijk is aan water.

Hoe wordt water gebruikt voor transport in planten?

Via de houtvaten en zeefvaten in de vaatbundels.

houtvaten (xyleen) transport welk?

opgaand transport

zeefvaten welk transport

neergaand transport

Welke stoffen worden in planten via water getransporteerd?

Mineralen, suikers en andere voedingsstoffen.

Noem drie hoofdfuncties van water in organismen.

1. Medium voor chemische reacties

2. Oplosmiddel (bepaalt pH)

3. Transportmiddel

Wat is de algemene chemische rol van water in organismen?

Water is zowel reactiemedium als deelnemer aan chemische reacties, oplosmiddel en transportmiddel.

Bloedvatenstelsel

• Gesloten systeem → bloed blijft altijd in de vaten

• Heeft een pomp → het hart pompt het bloed rond

• Functie: transport van zuurstof, voedingsstoffen, afvalstoffen, hormonen

• Soorten vaten: slagaders, haarvaten, aders

Lymfevatenstelsel

• Open systeem → lymfe begint tussen weefsels en stroomt daarna in vaten

• Geen pomp → voortbeweging gebeurt door klepjes en spierbewegingen

• Functie: afvoer van weefselvloeistof, transport van vetten en afweerstoffen

• Bestanddelen: lymfevaten, lymfeklieren, lymfevloeistof

Is het bloedvatenstelsel een open of gesloten systeem?

Een gesloten systeem

waarom is vaginaal vocht zuur

voor de bacterien te doden

Wat zorgt ervoor dat bloed door het bloedvatenstelsel stroomt?

Het hart (werkt als pomp).

Noem drie functies van het bloedvatenstelsel.

Transport van zuurstof, voedingsstoffen, afvalstoffen en hormonen.

Is het lymfevatenstelsel een open of gesloten systeem?

Een open systeem.

Heeft het lymfevatenstelsel een pomp zoals het hart?

Nee, het heeft geen pomp maar klepjes.

Hoe beweegt de lymfe door het lymfevatenstelsel?

Door klepjes en door samentrekking van spieren.

wat is de functie van het lymfevatenstelsel?

Afvoer van weefselvloeistof, transport van vetten en afweerstoffen.

Welke twee transportstelsels in het lichaam bevatten veel water?

Het bloedvatenstelsel en het lymfevatenstelsel.

water heeft 5 functies welke ?

Medium voor chemische reacties

Maakt reacties mogelijk

Oplosmiddel

Lost stoffen op

Bepaalt zuurtegraad

Regelt pH (H⁺ en OH⁻)

Transportmiddel

Vervoert stoffen

Warmtebuffer

Regelt temperatuur

Welke rol speelt water in slijm (mucus)?

Water is het hoofdbestanddeel en zorgt voor smering of glijding.

vijf functies van water?

Medium voor chemische reacties

• Water zorgt ervoor dat moleculen kunnen bewegen en botsen.

• Het kan zelf deelnemen aan reacties (bijvoorbeeld bij hydrolyse of condensatie).

Oplosmiddel en pH-regelaar

• Water is polair, waardoor veel stoffen erin oplossen.

• Het helpt bij het transporteren van stoffen en beïnvloedt de zuurtegraad (pH).

Transportmiddel

• Water is de belangrijkste component van bloed, lymfe en sap in planten.

• Het vervoert voedingsstoffen, afvalstoffen, gassen en hormonen.

Smeer- of glijmiddel

• Water vormt het hoofdbestanddeel van slijm en gewrichtssmeer.

• Het vermindert wrijving in gewrichten en zorgt dat beweging soepel verloopt.

`

Warmteregelaar

• Water heeft een hoge specifieke warmtecapaciteit en latente warmte.

• Het helpt organismen hun lichaamstemperatuur constant te houden en warmte te verliezen via verdamping.

hoe is water een medium voor chemische reacties

• Water zorgt ervoor dat moleculen kunnen bewegen en botsen.

• Het kan zelf deelnemen aan reacties (bijvoorbeeld bij hydrolyse of condensatie).

hoe is water een Oplosmiddel en pH-regelaar

• Water is polair, waardoor veel stoffen erin oplossen.

• Het helpt bij het transporteren van stoffen en beïnvloedt de zuurtegraad (pH).

Geef een voorbeeld van water als glijmiddel in het lichaam.

Gewrichtssmeer in de gewrichtsholten vermindert wrijving tussen botten.

Waarom is water belangrijk in gewrichten?

Het voorkomt slijtage en maakt beweging soepel door wrijving te minimaliseren. 

Wat is de specifieke warmtecapaciteit van water?

4184 J/kg·K. 

Wat betekent het dat water een hoge specifieke warmtecapaciteit heeft?

Dat grote hoeveelheden warmte-energie nodig zijn om de temperatuur merkbaar te veranderen.

Waarom koelt het menselijk lichaam traag af?

Omdat het voor 65% uit water bestaat en water veel warmte kan vasthouden.

Waarom warmt het menselijk lichaam ook traag op?

Door de hoge warmtecapaciteit van water, waardoor temperatuurveranderingen langzaam optrede

Welke rol speelt water bij het behouden van constante lichaamstemperatuur?

Het voorkomt snelle temperatuurschommelingen door traag opwarmen en afkoelen

Waarom hebben waterorganismen kleinere temperatuurschommelingen dan landorganismen?

Omdat water traag opwarmt en afkoelt, waardoor de omgevingstemperatuur stabieler is.

Wat is latente warmte?

De hoeveelheid warmte die nodig is om water van vloeibaar naar gasvormig te veranderen.

Hoeveel warmte is nodig om 1 kg water te laten verdampen?

2340 kJ/kg.

Hoe helpt verdamping (transpiratie) het lichaam bij warmteregulatie?

Het verliest warmte-energie via verdamping, waardoor de lichaamstemperatuur constant blijft.

Noem twee eigenschappen van water die helpen bij temperatuurbehoud.

Hoge specifieke warmtecapaciteit en hoge latente warmte.

Hydrolyse betekenis

het betekent letterlijk “splitsing door water”. Een groot molecuul wordt afgebroken tot kleinere moleculen, waarbij water wordt verbruikt.

=> Water wordt toegevoegd om iets te breken.

Condensatie Betekenis

het vormen van een groter molecuul uit kleinere, waarbij water vrijkomt.

=> Water wordt afgesplitst om iets op te bouwen

wat heeft appolaire met hemoglobine en rode bloedcellen en zuurstof te maken?

Zuurstof is apolair en lost daardoor slecht op in het polaire water van het bloed. Daarom bindt het zich aan het eiwit hemoglobine in rode bloedcellen, zodat het tóch door het (polaire) bloed getransporteerd kan worden.

hoe is water te maken met transport

• Water is de belangrijkste component van bloed, lymfe en sap in planten.

• Het vervoert voedingsstoffen, afvalstoffen, gassen en hormonen.

water en Smeer- of glijmiddel wat bedoelen ze hier mee

• Water vormt het hoofdbestanddeel van slijm en gewrichtssmeer.

• Het vermindert wrijving in gewrichten en zorgt dat beweging soepel verloopt.

water en warmteregulaar? 

• Water heeft een hoge specifieke warmtecapaciteit en latente warmte.

• Het helpt organismen hun lichaamstemperatuur constant te houden en warmte te verliezen via verdamping.

wat heeft hoge latente warmte te maken met zweten?

Water heeft een hoge latente warmte → het kost veel energie om te verdampen. Bij het zweten haalt die verdamping warmte uit je huid, waardoor je lichaam afkoelt.

Latente warmte wat is dit

dit is de hoeveelheid warmte-energie die nodig is om een stof van fase te laten veranderen (bijv. van vloeistof → gas) zonder dat de temperatuur stijgt.

het kost heel veel energie (warmte) om water te laten verdampen.

Wat blijft er over als je de droge massa van een organisme verhit bij 450 °C in een moffeloven?

De as — die bestaat uit mineralen (anorganische ionen).

mineralen zijn … ionen?

anorganische ionen

Wat verdwijnt bij verbranding van droge massa in een moffeloven?

De koolstofverbindingen (biomoleculen) verdwijnen als gassen zoals CO₂, H₂O, NH₃, H₂S…