metabolisme

Leerdoelen

Voeding, metabolisme en cellulaire processen

Je hebt inzicht in de bestanddelen van voeding en de vertering hiervan. Je weet toxiciteit is en hoe deze wordt aangegeven. 

 

Je kan een aantal metabole paden van de afbraak van eiwitten en vetten globaal beschrijven. Daarnaast ken je de metabole afbraak van glucose en je kent een aantal metabole routes en de productie van ATP.

  1. Je kan aangeven dat de vertering van voedsel begint met de enzymatische hydrolyse van koolhydraten, vetten en eiwitten en benoemen welke stoffen daarbij ontstaan
  2. Je kan in de context van voedselproductie of gezondheid uitspraken doen over de kwaliteit van water, lucht, bodem en voedsel.
  3. Je kan begrippen gebruiken die met toxiciteit samenhangen zoals LD50, MAC, ADI en TGG en hier mee rekenen.
  4. Je kent het overzicht van metabolisme en de begrippen metabolisme, biochemische route (pathway), katabolisme, anabolisme, homeostase. Je kent de structuur van ADP en ATP en (globaal) Acetyl CoA.
  5. Je kent de functie en plaats van glycolyse en decarboxylering in metabolisme (katabolisme). Je kent de begin- en eind-producten.
  6. Je kent de afkortingen als F 1,6BP en DHAP.
  7. Je kent de functie en plaats van de Krebs/citroenzuurcyclus in metabolisme (katabolisme). Je kent de begin- en eind-producten. Structuurformule citroenzuur kennen .Verder de cyclus niet uit hoofd leren, staat immers in BINAS (opzoeken). Omzettingsreacties lezen, niet leren.
  8. Functie oxidatieve fosforylering kennen en waar het plaatsvindt en coenzymen FADH2 NADH en ATP kennen. Functie ATP kennen.
 
 
 
VOEDING en TOXICITEIT

Leerdoel 1 en 2:

  1. Je kan aangeven dat de vertering van voedsel begint met de enzymatische hydrolyse van koolhydraten, vetten en eiwitten en benoemen welke stoffen daarbij ontstaan
  2. Je kan in de context van voedselproductie of gezondheid uitspraken doen over de kwaliteit van water, lucht, bodem en voedsel.

Leerdoel 1 staat niet in het boek Fundamentals of organic chemistry. Ik heb daarom meerdere scans van de methode Chemie Overal (3 vwo) op de elo gezet. Je kunt voor  leerdoel 1 en 2 het beste een samenvatting maken van H4.1 en 4.3, 4.5 en 4.6 

H4.4 behandelt de spijsvertering.

Leerdoel 3:

Je kan begrippen gebruiken die met toxiciteit samenhangen zoals LD50, MAC, ADI en TGG en hier mee rekenen.

 

Zie scan Chemie Overal 3 vwo: H6.3

De te kennen definities heb ik hiernaast gezet.

De ADI–waarde (aanvaardbare dagelijkse inname) is 3,7 mg nitraat per kg lichaamsgewicht. Iemand van 67 kg mag per dag maximaal 67 x 3,7 = 248 mg nitraat binnenkrijgen. De persoon mag per dag maximaal 248 / 50 = 5,0 L drinkwater met 50 mg nitraationen per liter nuttigen.

De TGG-waarde, (tijdgewogen gemiddelde). TGG betekent dat het gemiddelde over een bepaalde tijd is bepaald. … Soms wordt daarbij de eis gesteld dat die hogere waarden moeten worden gecompenseerd door lagere waarden waardoor het acht-uur-gemiddelde niet wordt overschreden.

De LD50 – waarde. De letale-dosismediaan afgekort LD50 of LD50 (van median Lethal Dose for 50% of subjects) is de hoeveelheid van een stof die bij 50% van een populatie tot de dood leidt .

De MAC-waarde is gedefinieerd als: de maximale concentratie van een gas, damp of nevel of van een stof in de lucht op de werkplek die bij inademing gedurende arbeidsperiode in het algemeen geen nadelige gevolgen heeft op de gezondheid van de werknemers en hun nageslacht.

METABOLISME

Leerdoel 4:

Je kent het overzicht van metabolisme en de begrippen metabolisme, biochemische route (pathway), katabolisme, anabolisme, homeostase. Je kent de structuur van ADP en ATP en (globaal) Acetyl CoA.

Je kunt de details van deze leerdoel vinden in paragraaf 17.1. Homeostase staat hieronder. Verder is ATP bedoeld om energetich ongunstige processen wel door te laten gaan. Zie als voorbeeld de fosforylering van glucose onderaan blz 574. Een proces kan aleen verlopen als de Gibbs vrije energie van een reactie of een gekoppelde reactie kleiner is dan 0.

 

Homeostase is het fysiologisch proces waarbij organismen het inwendig milieu van biochemische en biofysische processen in evenwicht houden, ondanks veranderingen in de omgeving waarin het organisme zich bevindt. Door homeostase kan een organisme de functie van elk individueel orgaan aanpassen, waardoor aan de integrale behoefte van het lichaam wordt voldaan

 

GLYCOLYSE en DECARBOXYLERING

Leerdoel 5 en 6:

5. Je kent de functie en plaats van glycolyse en decarboxylering in metabolisme (katabolisme). Je kent de begin- en eind-producten.

6. Je kent de afkortingen als F 1,6BP en DHAP.

Hierboven zie je de glycolyse weergegeven. Deze hoef je niet uit je hoofd te kennen: Wel moet je begin en eindstoffen kennen. En hoeveel ATP er gemaakt wordt. Dit kun je terugvinden in tabel 68A en 68B van de BINAS. In 68A staat de glycolyse in een overzicht. In Tabel 68 B kun je de details vinden. Probeer zelf uit te zoeken op bass van bovenstaande figuur hoe dit in 68B staat!

Decarboxilering is:  2 Pyrodruivenzuur + 2 HSCoA + 2 NAD → 2 Acetyl-CoA + 2 NADH + 2 CO2 

Je kan dit moeilijk terugvinden in de binas: maar kijk goed naar 68A: daar staat het op de overgang van de glycolyse naar de citroenzuurcyclus in lichtblauw.

Je hoeft al de stappen niet afzonderlijk te kennen, maar wel de structuur van  pyrodruivezuur, acetyl CoA en de afkortingen F 1,6BP en DHAP.

Let op: gebruik par. 17.3 alleen globaal: Figuur 17.4 is alleen handig om te kijken of je de logika doorgrondt en bv om de stappen even door te lopen.

KREBS of CITROENZUURCYCLUS

Leerdoel 7:

Je kent de functie en plaats van de Krebs/citroenzuurcyclus in metabolisme (katabolisme). Je kent de begin- en eind-producten. Structuurformule citroenzuur kennen.

Zie tabel 68C van de Binas en par 17.4 van het boek.

overall reactie citroenzuurcyclus (Krebs cyclus):

2 Acetyl-CoA + 6 H2O + 6 NAD + 2 FAD + 2 ADP + 2 P → 2 CoA + 6 NADH + 2 FADH2 + 2 ATP + 4 CO2

citroenzuur

OXYDATIEVE FOSFORYLERING

Leerdoel 7:

Functie oxidatieve fosforylering kennen en waar het plaatsvindt en coenzymen FADH2 NADH en ATP kennen. Functie ATP kennen.

 

oxidatieve fosforylering vindt plaats in de mitochondriën

zie filmpje 2 over metabisme. De ATP die gemaakt wordt helpt energetische ongunstige processen vooruit: De endotherme processen worden gecombineerd met de exotherme afbraak van ATP. (feitelijk kijk je dan naar Gibbs vrije energie en dan noem je het (resp.)  endergonische en exergonische reacties. Dit komt terug bij het vak  thermodynamica.