5 - BIOLOGICAL
MACROMOLECULES AND LIPIDS
THE MOLECULES OF LIFE
Er zijn grote moleculen die in alle organismen voorkomen. Deze kunnen allemaal gesorteerd worden in 4
klasse: koolhydraten, vetten, eiwitten en nucleïnezuren. Koolhydraten, eiwitten en nucleïnezuren zijn
moleculair heel groot er worden daarom macromoleculen genoemd.
De bouw van de grote moleculen zijn heel belangrijk voor de functie van het molecuul.
5.1 MACROMOLECULES ARE POLYMERS, BUILT FROM MONOMERS
De grotere macromoleculen zijn ketting-achtige moleculen. Ze bestaan uit meerdere bouwblokken met
covalente bindingen, dit wordt een polymeer genoemd. De bouwblokken zijn kleine moleculen die monomeren
worden genoemd. Sommige monomeren hebben ook een eigen functie.
THE SYNTHESIS AND BREAKDOWN OF POLYMERS
Het maken en afbreken van polymeren wordt gefaciliteerd door enzymen, dat zijn gespecialiseerde
macromoleculen die een chemische reactie kunnen versnellen.
Het verbinden van monomeren kan door een dehydratie reactie, hierbij
worden 2 moleculen verbonden met een covalente binding en er komt en
watermolecuul vrij. 1 monomeer geeft een hydroxylgroep (-OH) en de
andere geeft een waterstof (-H). Deze reactie wordt herhaald,
monomeren worden een voor een toegevoegd en vormen een polymeer,
dit heet ook wel polymerisatie.
De polymeren kunnen afbreken door hydrolyse, hierbij wordt een
watermolecuul gebruikt. Een waterstof bindt aan een monomeer en de
hydroxylgroep bindt aan de andere monomeer.
THE DIVERSITY OF POLYMERS
De geërfde verschillen tussen naasten familieleden hebben kleine verschillen in polymeren, vooral in DNA en
eiwitten. De verschillen in macromoleculen in de wereld zijn enorm. Dit grote verschil komt door de volgorde
van de monomeren. Er zijn relatief niet veel verschillende monomeren maar de volgorde maakt het verschil.
(Het alfabet heeft 26 letters maar er kunnen heel veel verschillende worden mee gevormd worden)
Kleine moleculen komen veel voor in alle organismen, dit zijn bouwblokken dat gevormd worden tot unieke
macromoleculen.
5.2 CARBOHYDRATES SERVE AS FUEL AND BUILDING MATERIAL
Suikers en polymeren van suikers behoren tot koolhydraten. Monosacchariden zijn de simpelste koolhydraten,
vaak suikers, ze kunnen complexe koolhydraten vormen. Disacchariden zijn dubbele suikers en bestaan uit 2
monosacchariden met een covalente binding. Polysachariden bestaan uit meerdere suiker blokken.
, SUGARS
Monosacchariden hebben vaak de volgende moleculaire formule C6H12O6.
Glucose is de mees voorkomende monosaccharide. Dit molecuul heeft een
carboxyl groep ( <C=O) en meerdere hydroxyl groepen (-OH). Een suiker is altijd
een aldose (aldehyde suiker) of een ketose (keton suiker). Bij een aldose zit de
carboxylgroep aan het einde van het koolstofskelet, en bij een ketose zit het in
het koolstofskelet. Een ander criteria is de grootte van het koolstof skelet, het
moet tussen 3 en 7 koolstofatomen bevatten.
Er wordt meer variatie in suikers gecreëerd door de manier waarop de onderdelen
ruimtelijk gerangschikt zijn rond de centrale koolstof (de centrale koolstof is de
koolstof die 4 verschillende groepen heeft, in paars aangegeven). Dit kleine verschil
kan 2 suikers veranderen in vorm, bindingactiviteit en ander gedrag.
In een oplossing is het lineaire koolstof skelet vaak niet van toepassing, het molecuul
vormt dan een ring zodat het stabieler.
Monosacchariden zijn voedingsstoffen en spelen een rol bij cellulaire ademhaling,
cellen trekken energie van glucose moleculen door ze af te breken in verschillende
reacties. Het carbon skelet is ook materiaal voor de synthese van andere kleine
organische moleculen (zoals aminozuren en vetzuren). Suikers die niet gelijk gebruikt worden, worden vaak
omgezet in disacchariden of polysacchariden.
Een disaccharide bestaat uit 2 monomeren met een glycosidische binding, dit wordt gevormd door een
dehydratie reactie.
Disacchariden moeten afgebroken worden in monosacchariden om energie te kunnen gebruiken.
Mensen met lactose intolerantie missen lactase, dit is het enzym dat lactose afbreekt.
POLYSACCHARIDES
Polysacchariden zijn macromoleculen, dit bestaat uit een paar honderd tot een paar duizend monomeren die
aan elkaar vast zitten door glycosidische bindingen. Sommige polysacchariden bieden as opslag materiaal om
suiker te voorzien voor cellen. Sommige polysacchariden worden gebruikt als bouwmateriaal voor structuren
dat de cel of het gehele organisme beschermt. De bouw en functie van de polysaccharide wordt bepaald door
de suiker monomeren en door de positie van de glycosidische bindingen.
STORAGE POLYSACCHARIDES
Planten slaan zetmeel op als granulen in cellulaire structuren zoals plastiden. De synthese van zetmeel zorgt
ervoor dat de plant een overschot van glucose kan bevoorraden, zetmeel representeert dus opgeslagen
energie. Later kan de plant zetmeel weer afbreken door de binding tussen monomeren te verbreken.
Veel glucose monomeren kunnen in zetmeel een 1-4 binding maken.
MACROMOLECULES AND LIPIDS
THE MOLECULES OF LIFE
Er zijn grote moleculen die in alle organismen voorkomen. Deze kunnen allemaal gesorteerd worden in 4
klasse: koolhydraten, vetten, eiwitten en nucleïnezuren. Koolhydraten, eiwitten en nucleïnezuren zijn
moleculair heel groot er worden daarom macromoleculen genoemd.
De bouw van de grote moleculen zijn heel belangrijk voor de functie van het molecuul.
5.1 MACROMOLECULES ARE POLYMERS, BUILT FROM MONOMERS
De grotere macromoleculen zijn ketting-achtige moleculen. Ze bestaan uit meerdere bouwblokken met
covalente bindingen, dit wordt een polymeer genoemd. De bouwblokken zijn kleine moleculen die monomeren
worden genoemd. Sommige monomeren hebben ook een eigen functie.
THE SYNTHESIS AND BREAKDOWN OF POLYMERS
Het maken en afbreken van polymeren wordt gefaciliteerd door enzymen, dat zijn gespecialiseerde
macromoleculen die een chemische reactie kunnen versnellen.
Het verbinden van monomeren kan door een dehydratie reactie, hierbij
worden 2 moleculen verbonden met een covalente binding en er komt en
watermolecuul vrij. 1 monomeer geeft een hydroxylgroep (-OH) en de
andere geeft een waterstof (-H). Deze reactie wordt herhaald,
monomeren worden een voor een toegevoegd en vormen een polymeer,
dit heet ook wel polymerisatie.
De polymeren kunnen afbreken door hydrolyse, hierbij wordt een
watermolecuul gebruikt. Een waterstof bindt aan een monomeer en de
hydroxylgroep bindt aan de andere monomeer.
THE DIVERSITY OF POLYMERS
De geërfde verschillen tussen naasten familieleden hebben kleine verschillen in polymeren, vooral in DNA en
eiwitten. De verschillen in macromoleculen in de wereld zijn enorm. Dit grote verschil komt door de volgorde
van de monomeren. Er zijn relatief niet veel verschillende monomeren maar de volgorde maakt het verschil.
(Het alfabet heeft 26 letters maar er kunnen heel veel verschillende worden mee gevormd worden)
Kleine moleculen komen veel voor in alle organismen, dit zijn bouwblokken dat gevormd worden tot unieke
macromoleculen.
5.2 CARBOHYDRATES SERVE AS FUEL AND BUILDING MATERIAL
Suikers en polymeren van suikers behoren tot koolhydraten. Monosacchariden zijn de simpelste koolhydraten,
vaak suikers, ze kunnen complexe koolhydraten vormen. Disacchariden zijn dubbele suikers en bestaan uit 2
monosacchariden met een covalente binding. Polysachariden bestaan uit meerdere suiker blokken.
, SUGARS
Monosacchariden hebben vaak de volgende moleculaire formule C6H12O6.
Glucose is de mees voorkomende monosaccharide. Dit molecuul heeft een
carboxyl groep ( <C=O) en meerdere hydroxyl groepen (-OH). Een suiker is altijd
een aldose (aldehyde suiker) of een ketose (keton suiker). Bij een aldose zit de
carboxylgroep aan het einde van het koolstofskelet, en bij een ketose zit het in
het koolstofskelet. Een ander criteria is de grootte van het koolstof skelet, het
moet tussen 3 en 7 koolstofatomen bevatten.
Er wordt meer variatie in suikers gecreëerd door de manier waarop de onderdelen
ruimtelijk gerangschikt zijn rond de centrale koolstof (de centrale koolstof is de
koolstof die 4 verschillende groepen heeft, in paars aangegeven). Dit kleine verschil
kan 2 suikers veranderen in vorm, bindingactiviteit en ander gedrag.
In een oplossing is het lineaire koolstof skelet vaak niet van toepassing, het molecuul
vormt dan een ring zodat het stabieler.
Monosacchariden zijn voedingsstoffen en spelen een rol bij cellulaire ademhaling,
cellen trekken energie van glucose moleculen door ze af te breken in verschillende
reacties. Het carbon skelet is ook materiaal voor de synthese van andere kleine
organische moleculen (zoals aminozuren en vetzuren). Suikers die niet gelijk gebruikt worden, worden vaak
omgezet in disacchariden of polysacchariden.
Een disaccharide bestaat uit 2 monomeren met een glycosidische binding, dit wordt gevormd door een
dehydratie reactie.
Disacchariden moeten afgebroken worden in monosacchariden om energie te kunnen gebruiken.
Mensen met lactose intolerantie missen lactase, dit is het enzym dat lactose afbreekt.
POLYSACCHARIDES
Polysacchariden zijn macromoleculen, dit bestaat uit een paar honderd tot een paar duizend monomeren die
aan elkaar vast zitten door glycosidische bindingen. Sommige polysacchariden bieden as opslag materiaal om
suiker te voorzien voor cellen. Sommige polysacchariden worden gebruikt als bouwmateriaal voor structuren
dat de cel of het gehele organisme beschermt. De bouw en functie van de polysaccharide wordt bepaald door
de suiker monomeren en door de positie van de glycosidische bindingen.
STORAGE POLYSACCHARIDES
Planten slaan zetmeel op als granulen in cellulaire structuren zoals plastiden. De synthese van zetmeel zorgt
ervoor dat de plant een overschot van glucose kan bevoorraden, zetmeel representeert dus opgeslagen
energie. Later kan de plant zetmeel weer afbreken door de binding tussen monomeren te verbreken.
Veel glucose monomeren kunnen in zetmeel een 1-4 binding maken.
