Stofwisseling

In dit thema leer je welke metabole processen er in organismen zijn en de rol van de enzymen hierin spelen.

 

In de fotosynthese produceert de groene plant met behulp van koolstofdioxide, water en zonlicht glucose. Glucose is een organische stof die veel energie bevat. In de scheikunde wordt glucose op drie manieren weergegeven. Glucose kan worden weergegeven als open structuur (1), als ringstructuur (2) of als skelet van de ringstructuur (3).

Verschijningsvormenglucose

De fotosynthese is een voorbeeld van een assimilatiereactie. De groene plant gebruikt in de fotosynthese zonne-energie om de koolstofdioxide moleculen en de watermoleculen om te zetten tot glucose. Deze gebruikte zonne-energie komt terecht in het glucose molecuul. De energie zit in de bindingen tussen de koolstofatomen van het glucosemolecuul. Worden deze verbindingen verbroken, bijvoorbeeld bij de verbranding, dan komt deze opgeslagen (zonne)energie vrij. Groene planten zijn dus in staat om met behulp van zonne-energie uit anorganische stoffen een organische stof als glucose te produceren. Maar een plant is niet volledig opgebouwd uit glucose.

 Voortgezette assimilatie

Planten en onderdelen van planten zijn naast glucose ook opgebouwd uit zetmeel, vetten en eiwitten. In de voortgezette assimilatie zijn groene planten in staat de benodigde bouw- en brandstoffen te produceren uit glucose. De opgeslagen energie blijft ook na de voorgezette assimilatie bewaard zodat ook zetmeel, eiwitten en vetten organische stoffen zijn die veel energie bevatten.

Assimilatiefotosynthese

In de fotosynthese produceert de plant glucose. De plant kan geproduceerde glucose opslaan in de vruchten van de plant. De geproduceerde glucose kan ook in de cellen van de plant blijven. Als de plantencel behoefte heeft aan energie dan wordt het geproduceerde glucose getransporteerd naar de mitochondriën. In de mitochondriën wordt de glucose gedissimileerd. Bij deze dissimilatie produceert de plantencel ATP uit ADP.

 Maltoseenwater

 

Zetmeelen5water 

In de fotosynthese produceert de plant glucose. Als de plant meer glucose produceert dan hij verbrand, dan wordt het overschot aan glucose opgeslagen in de vorm van zetmeel. De plant bewaart zetmeel in de cellen van de bladeren. Ook wordt zetmeel opgeslagen in de wortels, vruchten en zaden van de plant.

Aminozuren

Wanneer de plant behoefte heeft aan eiwitten dan wordt ook daarvoor glucose als bouwstof gebruikt. De plant moet voor de productie van eiwitten echter wel stikstof in de vorm van nitraat uit de bodem opnemen. Eiwitten bevatten stikstofatomen, en stikstofatomen komen niet in glucose voor. In de mitochondriën van de plant wordt de glucose in twee grote stukken geknipt. Deze fragmenten, bestaande uit drie koolstofatomen, worden vervolgens naar de vacuole van de plantencel getransporteerd. In de vacuole zitten vele enzymen die de glucose fragmenten ombouwen naar de bouwstenen van de eiwitten, de aminozuren. Met behulp van m-RNA uit de celkern en met behulp van t-RNA en ribosomen worden deze aminozuren aaneengeregen tot eiwitten. Eiwitten worden door de planten opgeslagen in de zaden en soms in de bladdelen van de plant.

Vetten