Natuurwetenschappen T1 Examen Kerst PDF

**[Natuurwetenschappen T1: Examen kerst]** Thema 1: Biomoleculen 1. Biochemie ============ 1.1 Atomen in levende organismen -------------------------------- **Biochemie** bestudeert de chemie achter biologische processen. **Meest voorkomende atoomsoorten in levende organismen (96,3%):** - -...

**[Natuurwetenschappen T1: Examen kerst]** Thema 1: Biomoleculen 1. Biochemie ============ 1.1 Atomen in levende organismen -------------------------------- **Biochemie** bestudeert de chemie achter biologische processen. **Meest voorkomende atoomsoorten in levende organismen (96,3%):** - - → ook calcium voor skelet, ijzer voor zuurstofgastransport, chloor voor zure omgeving in maag... **1.2 Anorganische moleculen in levende organismen** ---------------------------------------------------- **Anorganische moleculen in levende organismen:** - - - - **Hydrofiel of polair:** wateroplosbare moleculen **Hydrofoob of apolair:** lossen slecht op in water **Functies water:** - - - **1.3 Organische moleculen in levende organismen** -------------------------------------------------- **Organische moleculen in levende organismen:** - Ook bindingen met andere atomen (bv. zuurstof) = **functionele groepen** - - - - - - - - - - - **Biomoleculen:** organische stoffen die door levende organismen worden aangemaakt. Ze hebben een skelet van koolstof- en waterstofatomen waarop functionele groepen gebonden zijn **→ sachariden, lipiden, proteïnen, nucleïnezuren** **2. Sachariden** ================= **Sachariden of koolhydraten = suikers** **2.1 Functies van sachariden** ------------------------------- **Functies:** - - - - **2.2 Monosachariden** ---------------------- **Monosachariden/enkelvoudige suikers:** = koolhydraten of snelle suikers = [*C*~*n*~]{.math.inline}[*H*~2*n*~]{.math.inline}[*O*~*n*~]{.math.inline} **Soorten monosachariden:** - - - - - - **2.3 Disachariden** -------------------- **Disachariden:** = opgebouwd uit 2 monosachariden die via een condensatiereactie aan elkaar binden = [*C*~12~]{.math.inline}[*H*~22~]{.math.inline}[*O*~11~]{.math.inline} **Condensatiereactie:** chemische reactie waarbij water wordt afgesplitst (om een disacharide te vormen) **Glycosidebinding:** binding van 2 monosachariden **Hydrolyse:** afbraak van een disacharide tot 2 monosachariden met toevoegen van water **Soorten disachariden:** - - - - - - - **2.4 Polysachariden** ---------------------- **Polysachariden:** = opgebouwd uit tien tot duizenden aan elkaar gebonden monosachariden. = gevormd door opeenvolgende condensatiereacties tussen monosachariden → **polymerisatiereactie** **Soorten polysachariden:** - - - - - - - - - - - - - - - - -  **3. Lipiden** ============== **Lipiden = vetten:** Organische verbindingen die in water onoplosbaar zijn → in vis, vlees, boter, bakolie, noten... **3.1 Functies van lipiden** ---------------------------- - - - - - - - - - - - **3.2 Triglyceriden** --------------------- **Bouw:** Glycerol + 3 vetzuren gebonden door condensatiereactie - - - - - - - - - -  **3.3 Fosfolipiden** -------------------- **Bouw:** glycerol + 2 vetzuren + 1 negatief geladen fosfaatgroep → hydrofiele kop → hydrofobe staart **Functie:** essentiële bouwstenen van membranen → dubbellaag **3.4 Steroïden** ----------------- **Bouw:** basisstructuur (= 4 verbonden koolstofringen) + telkens andere functionele groepen **Soorten steroïden:** - - - - - - - - **4. Proteïnen** ================ **Proteïnen = eiwitten** **4.1 Functies van proteïnen** ------------------------------ **Functies:** - - - - - - - - **4.2 Aminozuren** ------------------ **Aminozuren:** = bouwstenen of monomeren van eiwitten **Bouw:** centraal koolstofatoom + daarop gebonden waterstofatoom + aminogroep \+ zuurgroep + variabele groep of restgroep → restgroep is altijd anders per aminozuur → mens kan zelf sommige aminozuren aanmaken → **essentiële aminozuren:** moeten we opnemen via voeding, want kunnen we niet aanmaken **4.3 Peptiden** ---------------- **Peptidebinding:** condensatiereactie waarbij 2 aminozuren aan elkaar binden en 1 molecule water wordt afgesplitst → gevormde keten = **dipeptide** → macromolecule wanneer meerdere aminozuren aan elkaar binden door condensatiereactie **Voorbeeld peptidebinding:** - - **4.4 De structuur van polypeptiden** ------------------------------------- **Tripeptide:** 3 aminozuren aan elkaar gebonden **Oligopeptiden:** enkele tot 10 aminozuren aan elkaar gebonden **Polypeptiden:** tien tot duizenden aminozuren aan elkaar gebonden **4 niveau's in de ruimtelijke structuur van proteïnen:** - - - - - - - - -  **4.5 Denaturatie** ------------------- **Denaturatie:** het proces waarbij proteïnen hun ruimtelijke structuur en hun functie verliezen **Oorzaken:** - - - - **Renaturatie:** omkeerbare denaturatie → weer herstelbaar → maar soms ook permanent **4.6 Belang en voorkomen van enzymen** --------------------------------------- **Functie enzymen:** noodzakelijke chemische reacties verlopen snel in het lichaam zonder dat ze zelf verbruikt worden ⇒ ze **katalyseren =** een enzym verbindt 2 substraten tot 1 product Enzymen spelen vaak een rol bij **afbraak- en opbouwprocessen**  **= sleutel-slotprincipe** **=** slechts 1 substraat kan aan het enzym binden **De werking van een enzym wordt beïnvloed door:** - - - - Een condensatiereactie: klein → groot → bv. aminozuren worden oligopeptiden Thema 2: Functionele bouw van de cel 1. De cel als bouwsteen van levende organismen ============================================== 1.1 Organisatieniveaus van levende organismen --------------------------------------------- **Biosfeer:** deel van de aarde waar leven mogelijk is **Cel:** bouweenheid van alle levende organismen **Eencellige organismen:** alle levensprocessen in 1 cel **Meercellige organismen:** verschillende celtypes met eigen functie (bv. mens) **Organisatieniveaus:** **Macroscopisch:** zichtbaar met blote oog **Microscopisch:** zichtbaar met lichtmicroscoop **Submicroscopisch:** niet zichtbaar met lichtmicroscoop 1.2 Lichtmicroscopische bouw van cellen ------------------------------------------------------------- meeste celgrootte = heel klein → tot 2000 keer vergroten met lichtmicroscoop ### ### **[Celmembraan of plasmamembraan:]** **Functie:** inhoud cel afschermen van uitwendig milieu: - - - - ### ### **[Celwand:]** **Functie:** bescherming, structuur, stevigheid **Waar:** rond het celmembraan **Wie:** plantaardige cellen, cellen van schimmels, meeste bacteriën ### **[Celkern:]** **Wat:** inhoud van de cel **Wie:** plantaardige en dierlijke cellen = eukaryote cellen\* **Functie:** bevat DNA, produceren ribosomen **\* DNA** = erfelijke materiaal dat grotendeels bepaald wie we zijn en hoe we eruitzien **\* Eukaryote cellen** = cellen die DNA in de celkern hebben, dierlijk en plantaardig **\* Prokaryote cellen** = DNA vrij in het cytoplasma, geen celkern → bacteriën ### **[Cytoplasma:]** **Wat:** inhoud van de cel, waterige vloeistof waarin ionen en moleculen zoals suikers en eiwitten zijn opgelost **Functie:** bevat DNA vrij in het cytoplasma ### **[Bladgroenkorrels:]** **Waar:** in cytoplasma van plantaardige cellen **Functie:** groene kleur bij planten, plaats van fotosynthese ### **[Vacuole:]** **Wat:** grote, met vloeistof gevulde structuur 1.3 Elektronenmicroscopische bouw van cellen -------------------------------------------- ### **[Elektronenmicroscoop ]** **→ tot 50 miljoen keer vergroten** ⇒ aanwezigheid van structuren in het cytoplasma van eukaryote cellen aangetoond **= celorganellen** ! niet bij prokaryote cellen ### ### **[Celorganellen:]** **Wat:** structuren in het cytoplasma van eukaryote cellen omgeven door celmembraan **Functie:** specifieke taken: aanmaak suikers, energieproductie...) **Wie:** - - - - - - -  = prokaryote cel → DNA vrij in cytoplasma  2. De bouw van prokaryoten en eukaryoten cellen =============================================== 2.1 Indeling van de cel ----------------------- ### **[Celmembraan:]** **Wat:** semipermeabel = selectieve barrière → slechts een beperkt aantal stoffen mogen de cel binnenkomen of verlaten → stoffen getransporteerd door eiwitten → strenge controle: enkel bij nood **Opbouw:** hydrofiele kop met daaraan 2 waterafstotende/hydrofobe staarten → **fosfolipide dubbellaag:** kopjes naar waterige oplossing, staarten naar elkaar → cholesterol: beweeglijkheid celmembraan (hoe meer, hoe minder flexibel) → proteïnen: transport stoffen, ontvangen en doorgeven van communicatie  ### ### ### ### ### ### ### ### ### ### ### ### ### ### **[Celwand:]** **Wat:** extra beschermende laag tegen bv. ziekteverwekkers en uitdroging **Opbouw:** grote organische moleculen, onderling verbonden cellulosevezels  **Cellulose:** bouwsteen in de celwand voor stevigheid 2.2 Celstructuren die niet opgebouwd zijn uit membranen ------------------------------------------------------- ### **[Ribosomen:]** **Functie:** maken van proteïnen **Waar:** vrij in kern in het cytoplasma, gebonden aan membranen van het endoplasmatisch reticulum ### ### ### ### ### ### **[Cytoskelet:]** **Wat:** netwerk van proteïnevezels **Functie:** structuur, vorm, stevigheid (+ samentrekking spieren) **Waar:** verbonden met celmembraan en celorganellen **Opbouw:** - - #### [De huid] → eiwitten: collageen + elastine ⇒ elasticiteit → hyaluronzuur ⇒ hydratatie → versnelde veroudering door ongezonde levensstijl en omgevingsfactoren (uv) → vertraagde veroudering door gezonde levensstijl + evenwichtig voedingspatroon, vitamine A en C, crèmes met hyaluronzuur ⇒ stevige en veerkrachtige huid met minder kans op rimpels ### **[Centiolenpaar - Centrosoom]** **Wat:** 2 centriolen in dierlijke cel = centriolenpaar **Waar:** in de buurt van de celkern, omgeven door proteïnen → proteïnen + centriolen = **centrosoom** ⇒ belangrijk bij celdeling 2.3 Door een membraan omgeven celstructuren: de celorganellen en hun functies ----------------------------------------------------------------------------- ### **[Celkern of nucleus:]** **Wat:** grootste en opvallendste celorganel van eukaryote cel **Opbouw:** - - - - ### **[Endoplasmatisch reticulum (ER)]** **Wat:** netwerk van kanalen, blaasjes en afgeplatte holtes gevormd door membranen - - ### **[Golgi-apparaat of golgicomplex]** **Wat:** opeengestapelde membraanzakken die niet verbonden zijn **Functie:** afwerken moleculen die in het ER zijn gemaakt **Opbouw:** - - #### [De Eilandjes van Langerhans] **Wat:** aanmaken hormonen insuline en glucagon door cellen in groepen = eilandjes van Langerhans **Waar:** in de pancreas **Functie:** controleren de concentratie van suikers in ons bloed, hormonen in ons bloed verspreiden ### **[Lysosomen:]** **Wat:** golgiblaasjes met verteringsenzymen **Functie:** afbreken van oude celorganellen en moleculen, recycleren het materiaal, immuniteit door vertering ziektekiemen **Wie:** alle dierlijke cellen, soms plantaardige cellen #### [Kikkervisjes] geboren met staart → lysosomen in cellen nemen toe en breken staart af → lysosomen verteren staart → staart kleiner → staart verdwijnt ### **[Mitochondriën:]** **Wat:** boonvormige organellen die door een dubbel membraan omgeven zijn **Waar:** in het cytoplasma **Functie:** energiecentrales **Opbouw:** - - → cellen met veel mitochondriën bevatten een hoog energieverbruik (zoals spier- en zaadcellen) ### Plastiden **Wat:** bladgroenkorrels of chloroplasten = meest voorkomende **Wie:** plantaardige cellen **Opbouw:** - - - #### Chloroplasten: **Wat:** pigmenten in fruit, bloemen, wortelen #### [Leukoplasten:] **Wat:** niet-gekleurde plastiden, bevatten bv. zetmeel ### **[Vacuolen:]** **Wat:** met vocht gevulde blaasjes - - **Functie:** - - **Wie:** 1 grote bij plantaardige cellen, heel soms bij dierlijke maar klein en weinig  Thema 3: Energieomzettingen in planten en dieren 2. Heterotrofe en autotrofe organismen ====================================== **Heterotrofe organismen:** - - **Autotrofe organismen:** - - - - - -  ====================== 3. Fotosynthese =============== **Fotosynthese:** Het proces waarbij een autotroof organisme zonlicht gebruikt om glucose en zuurstofgas te produceren uit water en koolstofdioxide → voedingsstoffen voor mens en dier → nieuw zuurstofgas in de lucht **= 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂** 3.1 Fotosynthesereactie in de bladgroenkorrels ---------------------------------------------- **Fotosynthese = in de cellen met chloroplasten of bladgroenkorrels** **= alleen bij planten met bladgroen** **Bladgroenkorrels/chloroplasten:** - - - ### Lichtreacties **Functie:** opslaan van zonne-energie onder de vorm van chemische energie door pigmenten **Waar:** bij thylakoïdemembranen **ATP-moleculen:** - - - **ADP-moleculen:** - - **Fotolyse:** - - - ### Donkerreacties **Functie:** aanmaak glucose C₆H₁₂O₆ **Waar:** stroma van de bladgroenkorrel **Calvincyclus:** cyclische reactieketen voor de synthese van glucose = koolstofdioxide omgezet in glucose - - -  **Tekort aan licht?** → lichtreacties vallen stil → donkerreacties vallen na een tijd ook stil ### Globale fotosynthesereacties Uit een combinatie van licht- en donkerreacties wordt de totale fotosynthesereactie opgesteld  3.2 Aanpassingen van de plant aan fotosynthese ---------------------------------------------- - bodem - → transport water, mineralen, - \* **assimilaten**: stoffen die de plant zelf aanmaakt, zoals suikers die tijdens het fotosyntheseproces ontstaan ### Huidweefsel **Functie:** bescherming van de plant tegen ziekteverwekkers en beschadigingen - - - ### Transportweefsel **Functie:** transport van water, mineralen en voedingsstoffen **Opbouw:** vaatbundel: - - ### ### Grondweefsel **Functie:** steun, opslag van voedingsstoffen **Waar:** tussen andere weefsels → **schors of cortex:** het grondweefsel onder de epidermis van het blad en de stengel  ### Vorming van andere biomoleculen uit glucose Tijdens fotosynthese worden glucosemoleculen gevormd. De plant gebruikt een deel van deze glucosemoleculen om andere biomoleculen te vormen via een polymerisatiereactie ⇒ zoals **zetmeel = reservestof bij planten voor energienood en zaadkieming** ⇒ zoals **cellulose = voor vorming van de celwand en stevigheid** ⇒ zoals **vetzuren** = samen met glycerol de **triglyceriden** ⇒ zoals **aminozuren** = bouwstoffen voor proteïnen 4. Celademhaling ================ **De hoeveelheid energie die per gram voedingsstof vrijkomt, is NIET voor alle biomoleculen even groot.** **Celademhaling:** verbranden van energierijke koolstofverbindingen voor energieproductie - - - - - - 4.1 Aerobe celademhaling ------------------------ **C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + energie** = omgekeerde reactie van fotosynthese ### Glycolyse in het cytoplasma [Fase 1:] **Waar:** in het cytoplasma **Wat:** Glucose wordt gesplitst in 2 moleculen **pyrodruivenzuur (CH₃-CO-COOH)** **→ 2 ATP-moleculen** worden geproduceerd → een deel van de energie komt vrij en wordt opgeslagen in ATP → geen zuurstofgas verbruikt [Fase 2:] Pyrodruivenzuur wordt afgebroken in de mitochondriën ### Aerobe celademhaling in de mitochondriën = **citroenzuurcyclus!!!** = pyrodruivenzuur wordt afgebroken in de mitochondriën tot CO₂ en H₂O. → zuurstofgas verbruikt → vrijgekomen energie wordt opgeslagen in ATP-moleculen → **36 ATP** = veel energie ### Rendement van de aerobe celademhaling - - - -