Dissimilatie
Dissimilatie
Reactievergelijkingen
Glucose neemt een centrale plek in als energiebron voor organismen. Planten komen aan glucose door de fotosynthese. Planten kunnen hun eigen glucose vormen. Planten noemen we daarom autotroof. Dieren, schimmels en bacteriën hebben andere organismen als voeding nodig om aan glucose te komen. Dieren, schimmels en bacteriën noemen we daarom heterotroof.
Om de chemische energie die in glucose is vastgelegd vrij te maken (om te kunnen gebruiken), moet er verbranding van glucose plaatsvinden. Een ander woord voor verbranding is dissimilatie. Dissimilatie maakt het mogelijk dat er energie beschikbaar komt (energievoorziening) in de vorm van kinetische energie (beweging) en/of warmte. Deze verschillende vormen van energie kunnen in elkaar overgaan.
Cellen nemen stoffen op, transporteren deze en zetten ze om en af deze stoffen af met behulp van energie, gekatalyseerd door enzymen.
Anaerobe en aerobe dissimilatie
Anaerobe dissimilatie is verbranding zonder zuurstof. Gistcellen en melkzuurbacteriën kunnen dit. Zij vormen daarbij uit één glucosemolecuul, twee ATP moleculen. Gistcellen vormen daarbij alcohol (ethanol) en koolstofdioxide. Dit proces wordt gisting genoemd. Melkzuurbacteriën vormen twee melkzuurmoleculen. Anaerobe dissimilatie is een onvolledige verbranding; in ethanol en melkzuur zit nog veel energie.
Aerobe dissimilatie is een volledige verbranding; glucose wordt volledig afgebroken tot koolstofdioxide en water. Hierbij ontstaan in totaal 38 ATP moleculen. De mitochondria spelen hierbij een belangrijke rol. Daarin vindt de daadwerkelijke verbranding met behulp van zuurstof plaats.
Bron afbeelding mitochondrium: smart.servier.com
Koud- en warmbloedige dieren
Koudbloedige dieren hebben dezelfde lichaamstemperatuur als de omgeving. Warmbloedige dieren hebben een contante lichaamstemperatuur. Een deel van de energie die vrijkomt bij de dissimilatie wordt bij warmbloedige dieren gebruikt om de lichaamstemperatuur op peil te houden. Warmbloedige dieren hebben daarom meer glucose nodig voor de dissimilatie dan koudbloedige dieren.
- vissen, amfibieën en reptielen zijn koudbloedig;
- vogels en zoogdieren (waaronder de mens) zijn warmbloedig.
Fotosynthese en dissimilatie in een plant
De fotosynthese en de dissimilatie wisselen koolstofdioxide en zuurstof aan elkaar uit. In de filmpjes wordt uitgelegd hoe de fotosynthese en de dissimilatie met elkaar samenhangen.
In de grafiek hierboven zie de de opname en afgifte van O2 (zuurstof) gemeten bij een blad.
Bij lichtintensiteit 0 (donker), vindt er alleen maar dissimilatie plaats in het blad. Hiervoor heeft de plant zuurstof nodig en dit neemt het blad via de huidmondjes op. In het voorbeeld hierboven kun je aflezen dat deze plant voor de dissimilatie 100 mm O2/uur verbruikt (en dus opneemt.)
Als het lichter wordt gaat ook de fotosynthese een rol spelen. O2 gevormd door de fotosynthese, komt eerst ten goede aan de dissimilatie. In het voorbeeld is bij 10 (x1000) lux licht, de fotosynthese gelijk aan de dissimilatie; het blad neemt geen zuurstof op en geeft het ook niet af. Dit wordt het compensatiepunt genoemd.
Wordt het lichter, dan gaat het blad O2 afgeven aan de omgeving. De afgifte van O2 + de hoeveelheid O2 dat wordt afgegeven aan de dissimilatie = de totale hoeveelheid dat geproduceerd wordt door de fotosynthese.
Het doel van de fotosynthese is het vormen van biomassa (door de vorming van glucose).
Een groene plant kan m.b.v. zonlicht anorganische stoffen (koolstofdioxide en water) omzetten in organische stoffen (glucose).
6CO2 + 6H2O -> C6H12O6 (= glucose) + 6O2
Tijdens de dissimilatie wordt glucose weer omgezet in koolstofdioxide en water. Het doel van de dissimilatie is het vrijmaken van energie (in de vorm van ATP).
C6H12O6 (= glucose) + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O
Via de tabbladen kom je bij de informatie over dit onderwerp m.b.t. het havo examen biologie.
M2.3.1 t/m 3 en 6 en 7 – Assimilatie en dissimilatie
Je moet kunnen beschrijven dat cellen stoffen opnemen, transporteren, omzetten en afgeven met behulp van energie, gekatalyseerd door enzymen;
Je moet kunnen benoemen dat er verschillende vormen van energie zijn;
Je moet kunnen beschrijven dat verschillende vormen van energie in elkaar kunnen overgaan;
Je moet kunnen beschrijven hoe anaerobe en aerobe dissimilatie bijdragen aan de energievoorziening;
Je moet assimilatieprocessen en dissimilatieprocessen kunnen herkennen in de vorm van reactievergelijkingen.
- Glucose = C6H12O6
- Chemische energie = energie vastgelegd in de verbindingen in een molecuul
- Verbranding = dissimilatie; afbreken van moleculen (zoals glucose) waarbij energie vrijkomt (ATP)
- Energievoorziening = vormen van energie die vrijkomen bij de dissimilatie
- Kinetische energie = energie in de vorm van beweging
- Warmte = vorm van energie
- Anaerobe dissimilatie = het gedeeltelijk afbreken van glucose zonder zuurstof. Hierbij komt 2 ATP vrij.
Er blijft een energierijke stof over (melkzuur of alcohol) - ATP = molecuul dat fungeert als energieopslag accu. AdenosineTriFosfaat (Phosfaat) (volle accu)
- Alcohol = product van de anaerobe dissimilatie, gisting
- Gisting = anaerobe dissimilatie waarbij alcohol en CO2 ontstaat
- Melkzuurmoleculen = product dat ontstaat bij de anaerobe dissimilatie, melkzuurgisting
- Aerobe dissimilatie = de volledige verbranding van glucose (tot CO2 en H2O) met behulp van zuurstof (O2). Hierbij komt per glucose molecuul 38 ATP vrij.
- Koolstofdioxide = CO2
- Zuurstof = O2
Bijbehorende BiNaS tabellen: 68E
