Stofwisseling


Deel van een serie artikelen over

Ruimtelijke structuur van een enzym
–– Biomoleculen ––

Eiwit · Koolhydraat · Biopolymeer · Natuurproduct · Nucleïnezuur · Metaboliet · Vet · Vitamine


–– Stofwisseling ––

Anabolisme · Celademhaling · Eiwitsynthese · Katalyse · Fotosynthese · Katabolisme


–– Verwante onderwerpen ––

Bio-informatica · Enzymologie · Genetica · Immunologie · Moleculaire biologie · Structuurbiologie


Portaal Bio·Chemie

Stofwisseling of metabolisme (uit het Grieks: μεταβολισμός metabolismos = verandering of omzetting) is het geheel van biochemische processen dat plaatsvindt in de cellen van organismen. Enzymen spelen bij deze omzettingen een centrale rol. Er wordt onderscheid gemaakt tussen de opbouw van stoffen onder gebruik van energie (anabolisme) en de afbraak van biomoleculen, waarbij energie vrijkomt (katabolisme).

Inhoud

Functies van de stofwisseling


De stofwisseling heeft onder meer de volgende functies:

Katabolisme en anabolisme


Katabolisme

Katabolisme is de afbraak van organische stoffen binnen een organisme; het omvat verschillende manieren van stofwisseling in een cel, afhankelijk van de verschillende soorten biopolymeren. Polysachariden, lipiden, nucleïnezuren en proteïnen worden eerst, via hydrolyse, afgebroken tot kleinere moleculen, respectievelijk monosachariden, vetzuren, nucleotiden en aminozuren. Vervolgens kunnen de gevormde monomeren binnen de cel gebruikt worden voor de aanmaak van nieuwe biopolymeren (anabolisme), of voor de celademhaling, waarbij het kleine molecuul (vooral glucose) met behulp van zuurstof in energie wordt omgezet.

Anabolisme

Anabolisme of biosynthese is de opbouw van organische stoffen, waarbij energie wordt gebruikt of wordt opgeslagen, bijvoorbeeld in ATP, NADPH, koolhydraten en biopolymeren. De energie wordt geleverd door licht (bij fotosynthese) of door redoxreacties (bij chemosynthese). Anabolisme behelst de reeks metabole routes waardoor uit kleinere moleculen grotere moleculen worden gevormd.[1] Anabolisme is een vorm van assimilatie waarbij weefsels en organen zoals spieren en botten worden opgebouwd. Dit gebeurt dankzij groei en celdifferentiatie.

De grote variatie aan metabole processen tussen verschillende soorten organismen kan worden gebruikt bij hun taxonomische classificatie; belangrijke indelingscriteria zijn:

  1. de herkomst van de energie die nodig is om de processen te doen plaatsvinden,
  2. de elektronendonor (reductor), die betrokken is bij bovenstaande processen,
  3. de herkomst van de benodigde koolstof voor de opbouw van organische stoffen, zoals bouwstoffen, enzymen, reservestoffen.
Energiebron Licht foto- -troof
Licht & redoxreactie mixo-
Redoxreactie chemo-
Elektronendonor Organische verbinding organo-
Anorganische verbinding litho-
Koolstofbron Organische verbinding hetero-
Anorganische verbinding auto-

Energiebron

Fototroof

Een organisme is fototroof als het zich in leven houdt met licht als energiebron, naast de opname van anorganische stoffen. Fototroof komt van Oudgrieks φῶς phōs (licht) + τροφή trophē (voeding).

De lichtenergie wordt bij fototrofe organismen vastgelegd via fotosynthese en hoofdzakelijk gebruikt voor de groei en voor het aanmaken van energierijke reservestoffen. Daarnaast wordt de lichtenergie gebruikt voor onder andere de opname van anorganische stoffen door plantenwortels tegen de concentratiegradiënt in, voor het transport van water met de daarin opgeloste stoffen binnen de plant, en voor de beweging van de plant, bijvoorbeeld fototropie. Fototrofe organismen voorzien zichzelf van de benodigde voedingsstoffen: ze zijn autotroof.

Mixotroof

Een mixotroof organisme kan zowel de benodigde energie uit licht (fototroof) als chemische stoffen (chemotroof) verkrijgen. Mixotrofe organismen kunnen voor assimilatie gebruikmaken van licht (fotosynthese), maar kunnen ook (an)organische verbindingen hiervoor gebruiken (chemosynthese).

Chemotroof

Een organisme is chemotroof als het in staat is om met behulp van chemische omzettingen als energiebron te leven. Er bestaan zowel autotrofe (zelfvoorzienende) als heterotrofe (afhankelijke) chemotrofe organismen. Ze verkrijgen hun benodigde energie door oxidatie van respectievelijk anorganische en organische (door andere organismen aangemaakte) moleculen.

Elektronendonor of reductor

Organotroof

Een organotroof organisme verkrijgt de energiebehoefte uit chemische omzettingen van organische stoffen. Organotrofie is een vorm van chemotrofie. Heterotrofe organismen worden ook wel met de term organotroof aangeduid. Een heterotroof organisme bouwt zijn organische celmateriaal op uit organische stoffen, gemaakt door andere organismen en is dus afhankelijk van andere organismen. Het dissimileert moleculen die door autotrofe organismen geassimileerd zijn.

Lithotroof

Een lithotroof organisme is een organisme dat de energiebehoefte verkrijgt uit chemische omzettingen van anorganische stoffen. Het woord lithotroof is afkomstig van het Griekse woord lithos dat steen en trophe dat voeding betekent.

Koolstofbron

Naar de herkomst van koolstof voor de opbouw van de organische stoffen en het celmateriaal kan men heterotrofe organismen onderscheiden van autotrofe organismen.

Onderscheiden kan worden naar koolstofbron:

In aanvulling op deze indeling kan verder onderscheiden worden naar energiebron:

Heterotroof

Een organisme is heterotroof, als het zijn celmateriaal opbouwt uit organische stoffen, dat wil zeggen stoffen afkomstig van andere organismen. Het woord heterotroof is afkomstig uit het Grieks en betekent letterlijk zich van anderen voedend (heteros - vreemd, een andere; trophein - voeden). Een heterotroof organisme is voor zijn energievoorziening afhankelijk van andere organismen: het dissimileert moleculen die oorspronkelijk door autotrofe organismen geassimileerd zijn.

De simpelste heterotrofen zijn gisten, maar ook de mens is heterotroof en wel chemo-organoheterotroof.

Autotroof

Autotrofe organismen zijn organismen die CO2 (kooldioxide) gebruiken als bron van koolstof voor hun cellen. Autotroof is een samenstelling van de Griekse woorden autos (zelf) en trophein (voeden). Dit betekent dat het organisme zelf voedsel kan aanmaken en het niet hoeft te betrekken van een ander organisme.

Autotrofe organismen halen hun energie uit anorganische stoffen of uit zonlicht. De energie gebruiken zij om kooldioxide om te zetten in glucose. Door gebruik van de genoemde energiebronnen zal door de activiteit van autotrofe organismen de hoeveelheid organische stof toenemen.

Naar de herkomst van de benodigde energie onderscheidt men:

Voorbeelden van autotrofe bacteriën zijn nitrificeerders en anammox bacteriën. Anammox bacteriën zijn aerotolerante (zuurstoftolerante) chemo-litho-autotrofe micro-organismen en behoren tot de planctomycetes.

Belangrijke stofwisselingsprocessen


Metabolieten


Strikt genomen zijn metabolieten de producten van stofwisselingsprocessen. De term metabolieten wordt echter meestal alleen gebruikt voor kleine moleculen, zoals glucose en aminozuren.

Er wordt soms ook een onderscheid gemaakt tussen primaire en secundaire metabolieten. Zo zijn de aminozuren waaruit eiwitten worden opgebouwd voorbeelden van primaire metabolieten, maar het alkaloïde nicotine daarentegen een secundaire metaboliet in bepaalde planten.

Zie Secundaire metaboliet en Secundaire plantenstoffen voor de hoofdartikelen over dit onderwerp.

Secundaire metabolieten bij planten zijn plantenstoffen (metabolieten) die niet direct betrokken zijn bij primaire processen (zoals fotosynthese, citroenzuurcyclus, eiwitsynthese). Ze zijn niet direct noodzakelijk voor het overleven van het organisme, maar dragen wel bij tot zijn overlevingskansen.

Zie ook


Zoek stofwisseling op in het WikiWoordenboek.
Zoek metabolisme op in het WikiWoordenboek.









Categorieën: Metabolisme | Fysiologie




Staat van informatie: 15.11.2021 03:18:41 CET

oorsprong: Wikipedia (Auteurs [Geschiedenis])    Licentie: CC-BY-SA-3.0

Veranderingen: Alle afbeeldingen en de meeste ontwerpelementen die daarmee verband houden, zijn verwijderd. Sommige pictogrammen werden vervangen door FontAwesome-Icons. Sommige sjablonen zijn verwijderd (zoals 'artikel heeft uitbreiding nodig') of toegewezen (zoals 'hatnotes'). CSS-klassen zijn verwijderd of geharmoniseerd.
Specifieke Wikipedia-links die niet naar een artikel of categorie leiden (zoals 'Redlinks', 'links naar de bewerkpagina', 'links naar portals') zijn verwijderd. Elke externe link heeft een extra FontAwesome-Icon. Naast enkele kleine wijzigingen in het ontwerp, werden mediacontainer, kaarten, navigatiedozen, gesproken versies en Geo-microformats verwijderd.

Belangrijke opmerking Omdat de gegeven inhoud op het gegeven moment automatisch van Wikipedia wordt gehaald, was en is een handmatige verificatie niet mogelijk. Daarom garandeert LinkFang.org niet de juistheid en actualiteit van de verkregen inhoud. Als er informatie is die momenteel verkeerd is of een onjuiste weergave heeft, aarzel dan niet om Neem contact op: E-mail.
Zie ook: Afdruk & Privacy policy.