Biologie - Metabolisme en Eiwitten

Een oplossing met een lagere concentratie opgeloste stoffen dan de cel.

Een oplossing met een hogere concentratie opgeloste stoffen dan de cel.

De beweging van water door een semipermeabel membraan van een gebied met lage concentratie opgeloste stoffen naar een gebied met hoge concentratie opgeloste stoffen.

Het barsten van rode bloedcellen door opname van water in een hypotoon milieu.

De staat waarin een cel dezelfde concentratie opgeloste stoffen heeft als de omringende oplossing.

De beweging van water van buiten naar binnen in een rode bloedcel.

Een macromolecuul dat is opgebouwd uit aminozuren die met peptidebindingen aan elkaar gekoppeld zijn.

Een onderdeel van een eiwit dat een specifieke functie heeft, bijvoorbeeld transport, structuur, of enzymatische activiteit.

Eiwitten die zich in het celmembraan bevinden en verschillende functies vervullen, waaronder transport, structuur, receptor-activiteit, en enzymatische activiteit.

Alle chemische processen die in een organisme plaatsvinden.

Een reeks chemische reacties die een specifiek doel dienen.

Een 'pathway' die energie vrijgeeft, vaak door de afbraak van moleculen.

Een 'pathway' die energie verbruikt, vaak voor de bouw van moleculen.

Celrespiratie is een katabolische pathway die energie vrijgeeft uit voedingsstoffen.

Eiwit-synthese is een anabolische pathway die energie verbruikt om eiwitten te maken.

Een pathway die betrokken is bij het afbreken van voedingsstoffen en het vrijgeven van energie.

Een pathway die betrokken is bij het opbouwen van complexe moleculen en het vereisen van energie.

ATP is een molecuul dat energie opslaat en vrijgeeft in cellen. Het is de primaire energiebron voor alle cellulaire processen.

De ATP-cyclus is een proces waarbij ATP wordt geproduceerd door de toevoeging van een fosfaatgroep aan ADP (adenosinedifosfaat).

De hydrolyse van ATP (de afbraak van ATP tot ADP en een fosfaatgroep) levert energie vrij die kan worden gebruikt voor celprocessen.

Fosforylering is het proces waarbij een fosfaatgroep aan een molecuul wordt toegevoegd. In de ATP-cyclus wordt ADP gefosforyleerd tot ATP.

De energie voor fosforylering komt uit catabole processen (afbraakprocessen).

ATP wordt gebruikt om niet-spontane reacties aan te drijven, zoals anabole processen (opbouwprocessen) en celarbeid.

ATP synthase is een enzym dat de productie van ATP katalyseert door de energie van een protongradiënt te gebruiken.

Het molecuul ATP is opgebouwd uit adenine, ribose en drie fosfaatgroepen.

De fosfaatgroepen in ATP hebben energiearme en energie-rijke bindingen. De energie-rijke bindingen leveren de energie voor celprocessen.

De mens produceert dagelijks ongeveer 80 kg ATP! Dit laat zien hoe belangrijk ATP is voor het functioneren van cellen.

Een enzym is een biologische katalysator die de snelheid van een biochemische reactie verhoogt zonder zelf verbruikt te worden.

Enzymen zijn belangrijk om de homeostase in een cel/systeem te handhaven, wat betekent dat ze ervoor zorgen dat de chemische processen in de cel in balans blijven.

De naamgeving van enzymen volgt meestal een bepaalde formule: [stam van substraat/product]-ase. Zo is ATPase een enzym dat werkt op ATP, en amylase werkt op zetmeel.

Enzymen zijn substraatspecifiek, wat betekent dat elk enzym slechts op een bepaald type molecuul (het substraat) werkt. Dit komt door de unieke vorm van het enzym, die perfect past bij het substraat.

Oxidoreductasen katalyseren redoxreacties, waarbij elektronen worden uitgewisseld. Denk aan dehydrogenasen die waterstofatomen verwijderen.

Transferasen verplaatsen functionele groepen van het ene molecuul naar het andere. Een kinase voegt bijvoorbeeld een fosfaatgroep toe.

Hydrolasen breken moleculen af met behulp van water. Een nuclease knipt nucleïnezuren.

Lyases voegen groepen toe of verwijderen groepen om dubbele bindingen te maken of te verbreken. Een decarboxylase verwijdert koolstofdioxide.

Isomerasen veranderen de structuur van een molecuul in een isomere vorm. Een isomerase verandert bijvoorbeeld glucose naar fructose.

Ligasen koppelen twee moleculen aan elkaar met behulp van energie uit ATP. Een DNA ligase verbindt DNA-fragmenten.

Enzymen bestaan uit een globulair eiwit, al dan niet met een extra cofactor. Een cofactor kan een organische co-enzym zijn (zoals NADP+ of NAD+), een vitamine of een anorganisch metaalion (zoals Mg2+ of Mn2+).

Een holo-enzym is een volledig functioneel enzym dat bestaat uit een apo-enzym (het eiwitgedeelte) en een co-enzym of cofactor.

Coenzymen zijn organische cofactoren die tijdens de reactie tijdelijk aan het enzym binden. Ze fungeren als donoren of acceptoren van elektronen, protonen of functionele groepen.

Tijdens een enzymatische reactie vormt het enzym (E) eerst een complex met het substraat (S), het ES-complex. Dit complex wordt vervolgens omgezet in product (P). De reactie kan worden voorgesteld als: E + S → ES → E + P.

De enzymcyclus beschrijft de stappen die een enzym doorloopt tijdens een reactie. Het begint met het binden van het substraat, vormt een complex, katalyseert de reactie, laat het product los en is klaar voor een nieuwe cyclus.

De substraatspecificiteit van een enzym wordt bepaald door de vorm en structuur van het actieve centrum. Dit gebied bindt het substraat en katalyseert de omzetting in product.

Het slot-sleutelmodel stelt dat het enzym en het substraat precies op elkaar passen, zoals een sleutel in een slot. Het geïnduceerde-fitmodel stelt dat het enzym zijn vorm aanpast wanneer het substraat bindt.