Biologie voor Jou MAX (release 7.0) deel B - Thema 9 - Stofwisseling in de cel oefentoetsen & antwoorden

Assimilatie is de opbouw van moleculen uit kleinere moleculen. Dissimilatie is de afbraak van moleculen in kleinere moleculen. Verschil is dus dat assimilatie zorgt voor de opbouw van moleculen en dissimilatie voor de afbraak.  Verschil tussen NAD+ en NADH: NAD+ is de geoxideerde vorm, terwijl NADH de gereduceerde vorm is. NADH bevat twee extra elektronen en één extra waterstofion (H+), wat het energierijk maakt. NADH kan deze elektronen afstaan in verschillende stofwisselingsprocessen, waardoor energie vrijkomt.Functie van NADPH in fotosynthese: NADPH fungeert als een energierijk molecuul en elektronendonor in de Calvin-cyclus (donkerreactie) van fotosynthese. Het levert de benodigde elektronen voor de reductie van koolstofdioxide (CO₂) naar glucose, een energierijke koolstofverbinding. Substraatspecificiteit betekent dat een enzym slechts op één bepaald type substraat kan inwerken. Dit komt doordat het substraatmolecuul precies past in het actieve centrum van het enzym, waardoor alleen dit specifieke molecuul gebonden kan worden en de reactie kan plaatsvinden. Deze specificiteit zorgt ervoor dat enzymen gericht en efficiënt werken, waardoor stofwisselingsprocessen snel en nauwkeurig verlopen in de cel. Denaturatie van enzymen betekent dat de ruimtelijke structuur van het eiwit verandert door hoge temperaturen. Hierdoor vervormt het actieve centrum, en kan het enzym niet langer aan het substraat binden, waardoor de enzymactiviteit afneemt of stopt. Bij koorts kan denaturatie van enzymen optreden, wat leidt tot een verstoring van de stofwisselingsprocessen in het lichaam, omdat reacties minder efficiënt of helemaal niet meer verlopen zonder functionerende enzymen. Dit gebeurt door de bladgroenkorrels oftewel chloroplasten. Deze liggen voornamelijk in de blaadjes. De invloed van het groene licht op de groei van de plant zal een negatief effect hebben. Groen licht heeft namelijk een golflengte die de plant niet gebruikt. Daarom weerkaatst het groen licht en zien wij de blaadjes met een groene kleur. De kleur paars en rood/oranje hebben daarentegen een juiste golflengte die erg bruikbaar is voor de plant.  In de Calvincyclus wordt koolstofdioxide omgezet in glucose met behulp van ATP en NADPH, die de energie en elektronen leveren voor de benodigde omzettingen. ATP biedt de energie om chemische bindingen te vormen, terwijl NADPH de benodigde elektronen en H⁺-ionen levert om CO₂ om te zetten in een koolstofverbinding. Zonder ATP en NADPH zou de Calvincyclus niet kunnen plaatsvinden, en zou de plant geen glucose kunnen vormen als energieopslag. De structuur van fosfolipiden zorgt voor een dubbele laag, waarbij de hydrofiele fosfaatgroepen naar de buitenkant van het membraan wijzen (richting het waterige milieu buiten en binnen de cel) en de hydrofobe vetzuurstaarten naar elkaar toe wijzen. Dit creëert een barrière die voorkomt dat wateroplosbare stoffen zomaar door het membraan kunnen diffunderen. De knikken in de onverzadigde vetzuurstaarten maken het membraan plooibaar en flexibel, waardoor de cel beter bestand is tegen mechanische krachten en kan veranderen van vorm. Dit draagt bij aan de dynamische eigenschappen van het membraan en maakt de uitwisseling van bepaalde stoffen mogelijk. Glycolyse: Vindt plaats in het cytoplasma, waarbij glucose wordt afgebroken tot pyruvaat en er ATP en NADH worden gevormd.Citroenzuurcyclus (Krebs-cyclus): Vindt plaats in de mitochondriën. Hier worden acetyl-CoA-moleculen verder afgebroken, en worden NADH, FADH2 en een kleine hoeveelheid ATP geproduceerd.Oxidatieve fosforylering: Vindt plaats in de binnenmembraan van de mitochondriën. Elektronen worden via de elektronentransportketen doorgegeven, wat leidt tot de productie van veel ATP. Antwoord D. Omdat Rien gaat sporten vindt er dissimilatie plaats. Dit is de afbraak van moleculen. In dit geval wordt door glucagon uit de alvleesklier glycogeen omgezet in glucose wat een brandstof is voor tijdens het sporten. Wanneer dit te snel gebeurt heeft Rien geen energie meer, omdat haar suikerspiegel te laag is, ofwel dan zit ze in een hypo.  Antwoord BTijdens de glycolyse wordt ATP geproduceerd zonder dat er zuurstof nodig is. Bij zuurstoftekort wordt pyrodruivenzuur omgezet in melkzuur (lactaat) om NAD+ te regenereren. Dit proces, anaerobe dissimilatie genoemd, zorgt ervoor dat de glycolyse kan doorgaan, omdat het benodigde NAD+ opnieuw beschikbaar komt. Zonder de regeneratie van NAD+ zou de glycolyse stoppen, en daarmee ook de ATP-productie die essentieel is voor de spiercontractie. Uit je antwoord moet blijken dat: In de maag het enzym amylase in speeksel wordt verteerd. Het enzym werkt niet bij een lage pH. Je maag heeft een lage pH door het maagzuur.  Antwoord C. NADH en FADH₂ ontstaan tijdens de volgende (deel)processen:Glycolyse:Hier wordt glucose afgebroken tot pyrodruivenzuur, waarbij NADH ontstaat. Oxidatieve decarboxylering van pyrodruivenzuur:Pyrodruivenzuur wordt omgezet in acetyl-CoA, waarbij NADH wordt gevormd. Citroenzuurcyclus (Krebs-cyclus): In deze cyclus worden NADH en FADH₂ geproduceerd uit acetyl-CoA, waardoor deze moleculen bijdragen aan de ademhalingsketen.Antwoord CDe ademhalingsketen levert het grootste deel van de ATP-opbrengst in de aerobe dissimilatie van glucose. De meeste ATP wordt geproduceerd via de oxidatieve fosforylering in de ademhalingsketen, waarbij NADH en FADH₂ de energie leveren die nodig is voor de vorming van ATP. De rest van de ATP wordt geproduceerd tijdens de glycolyse en de citroenzuurcyclus, maar deze processen leveren veel minder ATP in vergelijking met de ademhalingsketen. Het enzym dat zowel in de oxidatieve fosforylering als in de lichtreactie een belangrijke rol speelt, is ATP-synthase.Het proces dat door ATP-synthase wordt gekatalyseerd, is de synthese van ATP. In de lichtreactie gebeurt dit via fotofosforylering en in de oxidatieve fosforylering via chemiosmose.De energie voor dit proces wordt geleverd door de protonengradiënt die wordt opgebouwd door de elektronentransportketen, waarbij energie vrijkomt uit de elektronen die door de keten worden overgedragen.