H5 Voeding en energie

-          Bastvaten = suikers gaan zo van de bladeren naar andere plantdelen

Knollen en zaden zijn energierijke voedingsmiddelen door reservestoffen als zetmeel en oliën.

5.3 Energie voor je spieren

Stofwisseling in je spieren -> spieren kunnen samentrekken als er voldoende energie wordt vrijgemaakt (in mitochondriën) via verbranding.

ATP = adenosinetrifosfaat. Stof, waarvan elk molecuul drie fosfaatgroepen bevat die gebonden zijn door een energierijke binding. ATP ontstaat uit ADP door toevoeging van energie en een derde fosfaatgroep. De energie om het eraan te koppelen haalt de cel uit de verbranding uit glucose. Het loskoppelen van de fosfaatgroep uit ATP levert vrije energie, die gebruikt wordt voor allerlei energieverbruikende processen in de cel.

Iedere spiervezel heeft maar een beperkte vooraan ATP, dus moet zich snel weer opladen. Spiervezels hebben hiervoor een aantal systemen:

-          CP (creatinefosfaat) = noodaccu in het grondplasma, draagt zijn energierijke fosfaatgroep over aan ADP. Dat levert extra ATP.

-          Fosfaataccu = de ATP-voorraad en CP-voorraad samen

Andere vormen:

1.       Aërobe dissimilatie = m.b.v O2

Glucose + zuurstof -> koolstofdioxide + water (+38ATP + warmte)

              C6H12O6 (g) +   6 O2  (g)    ->   6 CO2 (g)    +  6 H2O (l)

                 Energie uit de C-H-binding wordt omgezet in chemische energie in het ATP-molecuul

                 = adenpsone-triphosphaat

                 ADP + P + energie < = > ATP

2.      Anaërobe dissimilatie = bij gebrek aan O2 = onvolledige verbranding omdat er producten met C-     H-bindingen overblijven (melkzuur, verzuring)

Glucose -> melkzuur (+ 2ATP + warmte  

De lever gebruikt de extra zuurstof (hijgen) in grootste deel van melkzuur alsnog te dissimileren zodat het nog ATP kan worden.    

Andere vormen van anaërobe dissimilatie (niet in spieren:

3.       Alcoholische gisting: m.b.v – gist (eencellige schimmel)

                                                        - enzymen (in kiemende zaden)  

       Glucose -> alcohol + koolstofdioxide + energie

       C6H12O6  -> C2H5OH + 2 CO2 (g)        + 2ATP

4.       Afbraak van eiwitten = rotting: NH3 en H2S komen vrij (komt ammoniak en diwatersulfide bij vrij in bijv. een modderslootje met stilstaand water, stank)

Afvalstoffen: Glucose is niet alleen een brandstof. Cellen kunnen ook afbraakproducten van glycerol, vetzuren en aminozuren aeroob assimileren, dat vindt plaats in de lever, de afvalstof ureum gaat via het bloed en nieren weg. Andere restproducten van aerobe dissimilatie zijn CO2 en H2O, die je via je longen kwijtraakt in vorm van urine en zweet o.a.       

Glucose is de brandstof waaruit de cellen per seconde de meest ATP kunnen vrijmaken. Spier- en levercellen hebben een voorraad glycogeen waaruit ze glucose kunnen afsplitsen. Met voedsel komt nieuwe glucose binnen.

Volgorde van energievoorraad bij inspanning:

CP – ATP – anerobe dissimilatie – aerobe dissimilatie

5.4 planten leggen energie vast

Voorwaarden voor de fotosynthese:

1.       Licht: zon of kunstlicht -> met name in de bovenste cellen van een blad

2.       Water: wordt via de wortels opgenomen en verspreid naar alle delen van de houtvaten

3.       CO2: via de huidmondjes, is te verhogen in een kas om een hogere productie te krijgen

4.       Voedingszouten: via de wortels (in water opgelost) voor aanmaak eiwitten o.a. enzymen

5.       Chloroplasten: in alle groene delen van een plant

6.       Temperatuur: alleen bij geschikte temperatuur kunnen de enzymen werken

Is een van deze factoren onvoldoende, dan is dat de beperkende factor.

Dissimilatie (letterlijke afbraak)

-          Verbranding

-          Organische stoffen -> anorganische stof

Assimilatie (letterlijk opbouw)

-          In groene plant fotosynthese

-          Anorganische stof -> organische stof

En voortgezette assimilatie = organische stof -> andere organische stof

Cuticula = waslaagje aan buitenkant van een blad, voorkomt te grote verdamping van water en het binnendringen van schimmels

Huidmondjes = openingen in de opperhuid van planten, bestaande uit twee sluitcellen rond een regelbare spleet. De huidmondjes dienen voor de gaswisseling, dus waterverdamping.

Het palissade- en sponsparenchym = de weefsellagen in het midden van het blad. Die zijn groen door de vele chloroplasten.

Chloroplasten = energiecentrales waar de fotosynthese plaatsvindt, een deel van de zuurstof wordt gebruikt voor de dissimilatie van glucose in de mitochondriën, de rest verlaat het blad weer. Chloroplasten bevatten onder andere groene kleurstoffen zoals chlorofyl (kunnen licht opvangen)

Netto reactievergelijking fotosynthese:

Koolstofdioxide + water + lichtenergie -> glucose + zuurstof

Brutoproductie van een plant/gewas: de totale hoeveelheid geproduceerde glucose

Een deel daarvan dient voor eigen gebruik en dissimileert de plant zelf, wat overblijft wordt de nettoproductie genoemd (wat geoogst word)

Dus 2 tegengestelde processen in een plant

-          Dissimilatie: 6 CO2 + C6H12O6 -> 6 H2O + 6 CO2 + energie (heel de dag door)

-          Koolstofassimilatie (fotosynthese): 6 H2O + 6 CO2  -> 6 O2 + C6H12O6  (alleen bij voldoende licht)

Compensatiepunt = punt waarop de zuurstofproductie van de fotosynthese exact gelijk is aan het zuurstofverbruik door dissimilatie

5.5 Voedsel voor bacteriën en schimmels

Ook bacteriën hebben voedingsstoffen nodig. Daardoor kunnen ze voedsel laten bederven. Bijv. in melk zitten bacteriën die lactose gebruiken als energierijke stof. Ze zetten dan lactose om in melkzuur. Deze melkzuurgisting is een voorbeeld van anaerobe dissimilatie.

Brutoproductie = De glucose die tijdens fotosynthese ontstaat.

Nettoproductie = Het verschil tussen de totale hoeveelheid glucose die een plant maakt (brutoproductie) en de hoeveelheid glucose die de plant verbruikt (dissimilatie). Een deel van de nettoproductie wordt gebruikt om reservestoffen te maken, bijv. zetmeel. Voor mensen een goede voedselbron.

Dissimilatie en fotosynthese zijn 2 processen die precies tegenovergesteld werken. Dissimilatie gebruikt glucose en O2 en fotosynthese produceert het. Dissimilatie gaat 24 uur per dag door en fotosynthese kan alleen als er genoeg licht is.

-          Dissimilatie: 6 CO2 + C6H12O6 -> 6 H2O + 6 CO2 + energie (heel de dag door)

-          Dissimilatie: 6 CO2 + C6H12O6 -> 6 H2O + 6 CO2 + energie (heel de dag door)

-          Koolstofassimilatie (fotosynthese): 6 H2O + 6 CO2  -> 6 O2 + C6H12O6  (alleen bij voldoende licht)

Het compensatiepunt is de lichtsterkte waarbij de brutoproductie gelijk is aan de dissimilatie.

Van voedingsmiddelen die water bevatten, bepaal je het drooggewicht door ze te drogen. Droge stof bestaat uit cellulose, zetmeel, eiwitten, vitamines en mineralen. Een voedingsmiddel wordt ‘droog’ door het 24 uur in een droogstoof te plaatsen bij 100 graden