3 bio: Cellen en energie

Wat betekent endergonische reactie?

Een reactie die energie verbruikt of vereist om te verlopen.

Geef enkele voorbeelden van endergonische processen.

• Spiercontracties

• Actief transport door membranen

• Synthese van eiwitten uit aminozuren

• Warmteproductie bij vogels en zoogdieren

Wat is de directe energiebron van cellen?

ATP (adenosinetrifosfaat)

Wat gebeurt er bij de afbraak van ATP?

ATP → ADP + Pi + energie (≈ 30 kJ)
➡ Energie wordt vrijgemaakt voor cellulaire processen.

Hoe wordt ATP opnieuw gevormd?

ADP + Pi + energie → ATP
De energie komt uit de afbraak van energierijke stoffen zoals glucose in de mitochondriën.

Wat is anabolisme (of assimilatie)?

Opbouw van grotere moleculen uit kleinere; kost energie.
Bijvoorbeeld: eiwitsynthese, fotosynthese.

Wat is katabolisme (of dissimilatie)?

Afbraak van grotere moleculen tot kleinere; levert energie op.
Bijvoorbeeld: verbranding van glucose, afbraak van voedingsstoffen.

Wat is de belangrijkste brandstof voor ATP-productie in mitochondriën?

Glucose (C₆H₁₂O₆)

Wat betekent autotroof?

Organismen die zelf energierijke koolstofverbindingen maken uit anorganische stoffen (zoals CO₂ en H₂O).

Wat betekent heterotroof?

Organismen die energierijke organische stoffen opnemen uit hun omgeving (bijv. via voeding).

Wat zijn fotoautotrofen?

Autotrofen die licht gebruiken als energiebron (bv. planten via fotosynthese).

trifosfaat hoe teken je het

zo

Wat zijn chemoautotrofen?

Autotrofen die energie halen uit oxidatie van anorganische stoffen (zoals NH₃, H₂S, Fe²⁺).

Wat zijn chemoheterotrofen?

Heterotrofen die energie halen uit organische stoffen via verbranding (zoals mensen en dieren).

Wat zijn fotoheterotrofen?

Heterotrofen die lichtenergie gebruiken maar organische stoffen als koolstofbron nodig hebben.

Wat is het verschil tussen autotrofe en heterotrofe organismen?

• Autotroof: maakt zelf organische stoffen uit anorganische.

• Heterotroof: moet organische stoffen opnemen uit omgeving.

wat is dit

Trifosfaat

hoe teken je ribose?

zo

wat is ATP (adenosinetrifosfaat) hoe teken je het?

ribose + trifosfaat + adenine

wat is dit

ATP (adenosinetrifosfaat)

Waaruit is ATP (adenosinetrifosfaat) opgebouwd?

Uit adenine (een stikstofbase), ribose (een suiker met 5 C-atomen) en drie fosfaatgroepen.

wat is dit?

ribose

Wat is de functie van ATP in de cel?

ATP is de belangrijkste energiedrager van de cel. Het levert energie voor processen zoals spiercontractie, actief transport en biosynthese.

Wat gebeurt er bij de afsplitsing van een fosfaatgroep van ATP?

ATP → ADP + Pi + energie (≈ 30 kJ).
De vrijgekomen energie wordt gebruikt voor celactiviteiten.

Hoe wordt ATP opnieuw gevormd in de cel?

In de mitochondriën wordt ATP opnieuw gevormd uit ADP + Pi, met energie uit de afbraak van glucose, vetten of eiwitten.

wat is Pi?

Pi = een losse, anorganische fosfaatgroep (PO₄³⁻) die nodig is om ATP opnieuw te vormen.

Doordat een cel continu behoefte heeft aan direct bruikbare energie, moet ze voortdurend ATP aanmaken. hoe word dit gedaan?

De mitochondriën kunnen uit het energiearme ADP opnieuw ATP maken, maar hiervoor hebben ze energie nodig. 

De mitochondriën kunnen uit het energiearme ADP opnieuw ATP maken, maar hiervoor hebben ze energie nodig.  waar halen ze die energie van

De energie die hiervoor nodig is, haalt de mitochondrie uit de afbraak (= DISSIMILATIE of KATABOLISME) van energierijke koolstofverbindingen zoals suikers, vetten en in mindere mate eiwitten. De koolstofverbinding bij uitstek om in de mitochondriën ATP te vormen is glucose (C₆ H₁₂O₆). 

De energie die nodig is om ATP te maken haalt de mitochondrie uit ?

de afbraak: DISSIMILATIE of KATABOLISME)

wat is DISSIMILATIE

Het afbreken van grote moleculen tot kleinere, waarbij energie vrijkomt (zoals bij de verbranding van glucose). eigelijk gewoon katabolisme

wat is KATABOLISME

Katabolisme = afbraak + energie komt vrij

het tegengestelde van anabolisme (=> Anabolisme = opbouw + energie nodig)

ANABOLE REACTIES

- opbouw reacties => Assimilatie (of anabolisme)

Assimilatie (of anabolisme)

Assimilatie (of anabolisme)

Wat is een endergonisch proces?

Een proces dat energie opneemt om te kunnen plaatsvinden, zoals de opbouw van eiwitten of actief transport.

wat is een voorbeeld van Assimilatie (of anabolisme)

Voorbeelden:

• opbouw van spieren door de aaneenschakeling van aminozuren tot eiwitten

• fotosynthese

KATABOLE REACTIES

• afbraak reacties = KATABOLISME of DISSIMILATIE

• Grotere moleculen worden afgebroken tot kleinere.

• Er komt energie vrij.

• Voorbeelden:

  • afbraak van voedingsstoffen (suikers, vetten, eiwitten) tot nutriënten in het spijsverteringsstelsel

  • verbranding van glucose tijdens de celademhaling

voorbeelden van katabolisme

• afbraak van voedingsstoffen (suikers, vetten, eiwitten) tot nutriënten in het spijsverteringsstelsel

• verbranding van glucose tijdens de celademhaling

geef voorbeeld van foto-autotrofen

planten en wieren

wat is oxidatie?

Oxidatie is een chemisch proces waarbij een stof elektronen afgeeft.

chemo-autotrofen zijn

organismen die energie halen uit chemische oxidaties van anorganische stoffen om CO₂ om te zetten in organische stoffen.

geef een voorbeeld chemo-autotrofen

bacterie

geef voorbeeld van foto-heterotroof

bacterie

chemo-heterotroof voorbeeld

mensen, dieren, fungi

Wat is een foto-autotroof organisme?

een organisme dat licht als energiebron gebruikt en CO₂ als koolstofbron, bijvoorbeeld planten.

Wat is een chemo-autotroof organisme?

Een organisme dat energie haalt uit inorganische stoffen en CO₂ als koolstofbron gebruikt, bijvoorbeeld nitrificerende bacteriën.

Wat is een foto-heterotroof organisme?

Een organisme dat licht als energiebron gebruikt en organische moleculen als koolstofbron, zoals sommige bacteriën.

Wat is een chemo-heterotroof organisme?

Een organisme dat energie en koolstof uit organische moleculen haalt, bijvoorbeeld mensen, dieren en schimmels.

Wat is dissimilatie?

Het afbraakproces van energierijke organische verbindingen (zoals suikers, vetten, eiwitten) in cellen om ATP te produceren voor endergonische processen.

Wat is celademhaling?

Een biochemisch proces waarbij voedingsstoffen worden afgebroken om direct bruikbare energie in de vorm van ATP te produceren.

Welk substraat wordt vaak gebruikt voor ATP-synthese in celademhaling?

Glucose, een monosacharide.

Wat is aerobe celademhaling?

Het proces waarbij glucose in aanwezigheid van zuurstof volledig wordt geoxideerd tot CO₂ en H₂O, waarbij ATP wordt geproduceerd.

Wat is de ultieme elektronenacceptor bij aerobe celademhaling?

Zuurstof (O₂).

Wat is anaerobe celademhaling?

Celademhaling waarbij de ultieme elektronenacceptor een andere anorganische verbinding is, zoals SO₄²⁻ of NO₃⁻, in plaats van zuurstof.

Wat is fermentatie of gisting?

Een anaeroob proces waarbij de energierijke elektronen van glucose uiteindelijk terechtkomen bij een andere organische verbinding, zonder zuurstof.

Vul in:
Substraat: Glucose | Ultieme elektronenacceptor: O₂ | Proces: ?

Aerobe celademhaling

Vul in:
Substraat: Glucose | Ultieme elektronenacceptor: andere anorganische verbinding (geen O₂) | Proces: ?

Anaerobe celademhaling

Vul in:
Substraat: Glucose | Ultieme elektronenacceptor: organische verbinding | Proces: ?

Gisting / fermentatie

anaerobe celademhaling.

afbreken van cellen zoals glucose om ATP => energie

Wat is de chemische reactie van aerobe celademhaling van glucose?

6H₂O + C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + energie

Welke processen vinden plaats bij de reactie van aerobe celademhaling?

Oxidatie van glucose en reductie van zuurstof (O₂).

Waarom verloopt de aerobe celademhaling in het lichaam in verschillende stappen en niet ineens?

• Om een enorme temperatuursstijging te voorkomen

• Om energie niet alleen als warmte te verliezen

• Om energie bruikbaar op te slaan in ATP

Welke processen vinden plaats in de reactie van glucose met zuurstof?

Oxidatie van glucose en reductie van O₂.

Wat is de rol van NAD⁺ en FAD in celademhaling?

Ze zijn waterstofacceptoren / elektronendragers en houden tijdelijk protonen en energierijke elektronen vast.

Ocidatie

afgeven van elektronen = het verhogen van de oxidatie trap

reductie

opnemen van elektronen = verlagen van de oxidatietrap

Wat gebeurt er uiteindelijk met de protonen en elektronen van NAD⁺ en FAD?

Ze worden overgedragen op zuurstof (O₂).

Waarom zijn NAD⁺ en FAD belangrijk voor de cel?

Ze voorkomen dat te veel warmte vrijkomt en zorgen dat energie kan worden opgeslagen in ATP.

Wat is aerobe celademhaling?

het gecontroleerd afbreken van glucose in aanwezigheid van O₂ om ATP te produceren.

Waarom gebeurt de reactie van glucose met zuurstof in het lichaam niet ineens zoals in een laboratorium?

• Omdat:

  1. De enorme temperatuursstijging schadelijk zou zijn voor de cel.

  2. Energie niet verloren mag gaan als warmte, maar bruikbaar moet zijn als ATP.

Hoe wordt de energie van glucose gecontroleerd overgedragen in de cel?

Via een reeks redoxreacties, waarbij protonen en elektronen van glucose naar O₂ worden overgedragen.

Wat is het verschil tussen de laboratoriumverbranding van glucose en celademhaling?

• Laboratorium: snelle, hevige reactie met veel warmte.

• Cel: geleidelijke, gecontroleerde reactie in stappen om ATP te produceren.

Wat is het doel van aerobe celademhaling in het lichaam?

Energie uit glucose opslaan in de bruikbare vorm ATP voor cellulaire processen.

waar wordt de Energie gehaald 

uit de afbraak van energie koolstofverbindingen zoals glucose = dissimilatie of ook wel katabolisme

Wat doen NAD+ en FAD tijdens de aerobe celademhaling?

Ze fungeren als waterstofacceptoren / elektronen-dragers, die protonen en elektronen tijdelijk vasthouden.

wat zijn waterstofacceptoren?

moleculen die waterstofatomen (en dus elektronen) opnemen tijdens chemische reacties, zoals bij de energiestofwisseling van cellen

Hoe wordt de energie van glucose gecontroleerd overgedragen in de cel?

Via een reeks redoxreacties, waarbij protonen en elektronen van glucose naar O₂ worden overgedragen.

Redoxreacties = oxidatie + reductie tegelijk.

• Reductie → een andere stof neemt die elektronen op.

• Oxidatie → een stof staat elektronen af (verliest elektronen).

Zo kunnen elektronen (en waterstofionen, H⁺) geleidelijk worden overgedragen van de ene molecule naar de andere.

Waarom zijn NAD+ en FAD belangrijk?

Ze voorkomen dat energie verloren gaat als warmte en zorgen ervoor dat de vrijgekomen energie kan worden opgeslagen als ATP.

Wat gebeurt er uiteindelijk met de protonen en elektronen van NADH en FADH₂?

Ze worden overgedragen op O₂, de ultieme elektronenacceptor, waardoor H₂O wordt gevormd.

Wat is het verschil tussen de laboratoriumverbranding van glucose en celademhaling?

• Laboratorium: snelle, hevige reactie met veel warmte.

• Cel: geleidelijke, gecontroleerde reactie in stappen om ATP te produceren.

Wat is het doel van aerobe celademhaling in het lichaam?

Energie uit glucose opslaan in de bruikbare vorm ATP voor cellulaire processen.

wat is Adenine

Een stikstofbase, Bouwsteen van DNA/RNA en ATP

Oxidatie wat is dit? 

Een stof staat elektronen af, Glucose → CO₂

Reductie

Een stof neemt elektronen op, O₂ → H₂O

Tijdens de aerobe celademhaling wordt glucose … en zuurstof …

geoxideerd (staat elektronen af) en zuurstof gereduceerd (neemt elektronen op).

Ribose wat is dit

Een suiker met 5 koolstoffen (pentose), zorgt voor verbinding van adenine met de fosfaatgroepen

Trifosfaat

Drie fosfaatgroepen (P–P–P), Bevat veel energie in de bindingen tussen de fosfaten

Adenine + ribose =

adenosine

Adenosine + 3 fosfaatgroepen =

adenosinetrifosfaat (ATP) 

ATP =

Adenine + Ribose + 3 Fosfaatgroepen

ATP = Adenine + Ribose + 3 Fosfaatgroepen
wat houd dit dan in?

Universele energiedrager van de cel — levert energie bij afsplitsing van één fosfaatgroep (ATP → ADP + Pi + energie).

Wat zijn endergonische processen?

Dit zijn chemische reacties die energie nodig hebben om te kunnen verlopen.
De cel moet energie toevoeren (meestal in de vorm van ATP) om ze te laten gebeuren.

kort gezegt is Endergonische processen

“energie-inkomende” processen. Ze verbruiken energie, in tegenstelling tot exergonische processen, die energie opleveren.

Endergonisch =

• Kleine moleculen worden samengevoegd tot grotere = Energie nodig

• Anabolisme / assimilatie

Exergonisch =

• Grote moleculen worden afgebroken tot kleinere, Energie komt vrij

• Katabolisme / dissimilatie

Pi = 

P    = fosfaatgroep

wat gebeurt er in In de mitochondriën?

ADP + Pi +  E   → ATP

Wat zijn energierijke C-verbindingen?

Dat zijn organische verbindingen zoals glucose, vetten en eiwitten.

AUTOTROFE ORGANISMEN kunnen uit

Deze kunnen zelf energie maken uit anorganische stoffen (CO₂ en H₂O/H₂S)

Wat betekent het als een organisme zelf organische stoffen kan maken uit anorganische stoffen?

Dat organisme is autotroof.

Wat is assimilatie of anabolisme?

Het maken van organische verbindingen uit eenvoudige anorganische stoffen. Dit kost energie.