Ademhaling en circulatie
Aantekeningen hoorcolleges
2.2 Chemische bindingen
Vander §2.1-2.4
Lidocaïne → lokaal anesthicum, inhibeert openen van Na+-kanalen
→
→ geïoniseerde lidocaïne kan het celmembraan niet passeren
→ pH van ontstoken weefsel is lager
Chemische bindingen – atomen
Lichaam bestaat grotendeels uit H (63%), O (26%), C (9%) en N (1%)
→ nog 0,7% van het lichaam bestaat uit minerale elementen als Ca, P, K, S, Na, Cl en Mg
Coordinatieve binding (chelaat) → lijkt op een covalente binding en waterstofbrug
→ komt voor in hemoglobine met ijzer (Fe), dit zorgt ervoor dat Fe nog O2 kan binden
Orbitalen → delen in een energieschil van een atoom waar de elektronen zich in bevinden
→ atomen zijn het meest stabiel wanneer alle orbitalen van de buitenste schil gevuld zijn met 2
elektronen
Ionbinding
→ zijn het belangrijkst voor mineralen (zouten)
→ ionen zijn positief (kation) of negatief (anion) geladen
→ beide ionen streven ook naar 8 elektronen in de buitenste schil
→ zwakker dan een covalente binding
Covalente binding
→ uitwisselen van elektronen door de edelgasconfiguratie te bereiken (8 e- in de buitenste schil)
→ de neiging van atomen om elektronen te delen is groter wanneer er meer elektronen nodig zijn
om 8 elektronen in de buitenste schil te krijgen (N)
→ de neiging van atomen om een ion te worden is groter wanneer er minder elektronen nodig zijn
om de 8 elektronen in de buitenste schil te krijgen (Na)
,Enkele binding
→ twee elektronen worden gedeeld
→ er is rotatie mogelijk (grote flexibiliteit)
Dubbele binding
→ vier elektronen worden gedeeld
→ er is geen rotatie mogelijk
Driedubbele binding
→ zes elektronen worden gedeeld
→ er is geen rotatie mogelijk
Waterstofbruggen
→ binding waarbij waterstofatomen losse bindingen aangaan (stabiliseert water)
→ NH- of OH-bindingen
→ door de hoek van 109 is water vloeibaar en niet een gas (kleiner dan 100)
→ ontstaan en verdwijnen voortdurend
Polair molecuul (dipool)
→ polaire moleculen zijn van binnen een klein beetje geladen
→ verschil in lading in de kern (O heeft meer protonen)
→ door de edelgasconfiguratie kan O elektronen naar zich toetrekken en H
elektronen af te staan
→ O is een klein beetje negatief geladen
→ H is een klein beetje positief geladen
→ water vormt grote aantallen waterstofbruggen en verbreekt zo de ionbindingen tussen Na+ en Cl-
Hydrofobe interacties
→ als je meerdere koolwaterstofbindingen bij elkaar hebt die niet in water opgelost kunnen worden,
dan klonteren de koolwaterstofbindingen samen
Hydrofoob
→ moleculen met weinig of geen polair covalente bindingen lossen
slecht of niet op in water
Hydrofiel
→ moleculen met meerdere polair covalente bindingen en/of
geladen groepen lossen goed op in water
→ ladingsverschil binnen het molecuul (polair)
→ eiwitten bestaan uit aminozuren en door de vouwing van het eiwit
zitten de hydrofobe delen van het eiwit in het midden
→ zo wordt het waterstofbrugnetwerk niet verstoord
→ zeep heeft een polair en een apolair deel (midden)
→ vetten zijn oplosbaar in het apolaire (hydrofobe) deel van zeep
,Ionisatie
In onze lichaamsvloeistoffen zitten veel moleculen die afhankelijk van de pH een H+ loslaten of juist
binden
→ pH van de extracellulaire vloeistof is 7.35-7.45
→ pH van de intracellulaire vloeistof is 7.0-7.2
Voorbeelden:
Sterk zuur/sterke base → zal volledig ioniseren (aflopende reactie)
Zwak zuur/zwakke base → zal maar gedeeltelijk ioniseren (evenwichtsreactie)
Oxidanten
Vrije radicaal → oxidant met een ongepaard elektron in de buitenste schil
→ erg reactieve moleculen (door ongepaarde elektron)
→ zijn voortdurend op zoek naar een molecuul (eiwit, DNA, vetzuur) om een molecuul af te pakken
→ dit leidt tot oxidatieve schade
Oxideren → elektron afstaan
Reduceren → elektron opnemen
In de mitochondriën kunnen energierijke elektronen ontsnappen uit de elektronentransportketen en
reageren met zuurstof onder de vorming van superoxide
Andere naam voor oxidanten → reactive oxygen species (ROS)
→ ook reactive nitrogen species (RNS) behoren tot de oxidanten
Waterstofperoxide
→ waterstofperoxide is minder stabiel dan O2 en is dus ook steeds op zoek naar een elektron
→ kan gebruikt worden als bleekmiddel
→ kleuren op tanden zijn grote organische moleculen die bepaalde fotonen absorberen
→ door de moleculen met oxidatie te verbreken verdwijnt de kleur op de tanden
Gekleurde moleculen zitten bijvoorbeeld in rode wijn (verkleuring tanden)
De ruimtelijke vorm van moleculen wordt bepaald door de aanwezigheid in het molecuul van:
- Dubbele bindingen
- Geladen groepen (ionbindingen en waterstofbruggen)
- Polaire groepen (waterstofbruggen)
- Apolaire groepen (hydrofoob)
, 2.4 Macromoleculen, eiwitinteracties en enzymen
Macromoleculen → moleculen opgebouwd uit grote aantallen subunits (monomeren)
Koolhydraten
→ 1% van het lichaamsgewicht
→ opgebouwd uit monosacchariden, disacchariden en polysacchariden (C, H en O)
→ spelen rol bij energieopslag, energieproductie en biosynthese
Belangrijkste monosaccharide in het lichaam is -D-glucose (C6H12O6)
→ bouwsteen voor zetmeel en glycogeen
→ -D-glucose is een bouwsteen voor cellulose (kan ons lichaam niet afbreken)
-D-glucose -D-glucose
Disacchariden (sucrose, maltose, lactose (in melk))
→ worden door planten enzymatisch gevormd onder afsplitsing van water (condensatie)
→ worden door ons lichaam enzymatisch gesplitst onder toevoeging van water (hydrolyse)
Glycosidische binding
→ kost energie (ATP)
ATP wordt niet spontaan gesplitst in de cellen ondanks dat het zo veel energie bevat
→ dit is omdat de fosfaatgroepen zo dicht bij elkaar zitten, dat water hier erg slecht kan binden en
dus lastig een splitsing kan veroorzaken
→ een enzym pakt het ATP-molecuul en verbuigt het molecuul een klein beetje
→ zo is het toegankelijker voor water
Polymeren
Glycogeen → dierlijke opslagvorm van energie (sterk vertakt molecuul)
→ menselijke cellen
→ gepolymeriseerde glucosemoleculen, die weer afgebroken kunnen worden als energie nodig is
Aantekeningen hoorcolleges
2.2 Chemische bindingen
Vander §2.1-2.4
Lidocaïne → lokaal anesthicum, inhibeert openen van Na+-kanalen
→
→ geïoniseerde lidocaïne kan het celmembraan niet passeren
→ pH van ontstoken weefsel is lager
Chemische bindingen – atomen
Lichaam bestaat grotendeels uit H (63%), O (26%), C (9%) en N (1%)
→ nog 0,7% van het lichaam bestaat uit minerale elementen als Ca, P, K, S, Na, Cl en Mg
Coordinatieve binding (chelaat) → lijkt op een covalente binding en waterstofbrug
→ komt voor in hemoglobine met ijzer (Fe), dit zorgt ervoor dat Fe nog O2 kan binden
Orbitalen → delen in een energieschil van een atoom waar de elektronen zich in bevinden
→ atomen zijn het meest stabiel wanneer alle orbitalen van de buitenste schil gevuld zijn met 2
elektronen
Ionbinding
→ zijn het belangrijkst voor mineralen (zouten)
→ ionen zijn positief (kation) of negatief (anion) geladen
→ beide ionen streven ook naar 8 elektronen in de buitenste schil
→ zwakker dan een covalente binding
Covalente binding
→ uitwisselen van elektronen door de edelgasconfiguratie te bereiken (8 e- in de buitenste schil)
→ de neiging van atomen om elektronen te delen is groter wanneer er meer elektronen nodig zijn
om 8 elektronen in de buitenste schil te krijgen (N)
→ de neiging van atomen om een ion te worden is groter wanneer er minder elektronen nodig zijn
om de 8 elektronen in de buitenste schil te krijgen (Na)
,Enkele binding
→ twee elektronen worden gedeeld
→ er is rotatie mogelijk (grote flexibiliteit)
Dubbele binding
→ vier elektronen worden gedeeld
→ er is geen rotatie mogelijk
Driedubbele binding
→ zes elektronen worden gedeeld
→ er is geen rotatie mogelijk
Waterstofbruggen
→ binding waarbij waterstofatomen losse bindingen aangaan (stabiliseert water)
→ NH- of OH-bindingen
→ door de hoek van 109 is water vloeibaar en niet een gas (kleiner dan 100)
→ ontstaan en verdwijnen voortdurend
Polair molecuul (dipool)
→ polaire moleculen zijn van binnen een klein beetje geladen
→ verschil in lading in de kern (O heeft meer protonen)
→ door de edelgasconfiguratie kan O elektronen naar zich toetrekken en H
elektronen af te staan
→ O is een klein beetje negatief geladen
→ H is een klein beetje positief geladen
→ water vormt grote aantallen waterstofbruggen en verbreekt zo de ionbindingen tussen Na+ en Cl-
Hydrofobe interacties
→ als je meerdere koolwaterstofbindingen bij elkaar hebt die niet in water opgelost kunnen worden,
dan klonteren de koolwaterstofbindingen samen
Hydrofoob
→ moleculen met weinig of geen polair covalente bindingen lossen
slecht of niet op in water
Hydrofiel
→ moleculen met meerdere polair covalente bindingen en/of
geladen groepen lossen goed op in water
→ ladingsverschil binnen het molecuul (polair)
→ eiwitten bestaan uit aminozuren en door de vouwing van het eiwit
zitten de hydrofobe delen van het eiwit in het midden
→ zo wordt het waterstofbrugnetwerk niet verstoord
→ zeep heeft een polair en een apolair deel (midden)
→ vetten zijn oplosbaar in het apolaire (hydrofobe) deel van zeep
,Ionisatie
In onze lichaamsvloeistoffen zitten veel moleculen die afhankelijk van de pH een H+ loslaten of juist
binden
→ pH van de extracellulaire vloeistof is 7.35-7.45
→ pH van de intracellulaire vloeistof is 7.0-7.2
Voorbeelden:
Sterk zuur/sterke base → zal volledig ioniseren (aflopende reactie)
Zwak zuur/zwakke base → zal maar gedeeltelijk ioniseren (evenwichtsreactie)
Oxidanten
Vrije radicaal → oxidant met een ongepaard elektron in de buitenste schil
→ erg reactieve moleculen (door ongepaarde elektron)
→ zijn voortdurend op zoek naar een molecuul (eiwit, DNA, vetzuur) om een molecuul af te pakken
→ dit leidt tot oxidatieve schade
Oxideren → elektron afstaan
Reduceren → elektron opnemen
In de mitochondriën kunnen energierijke elektronen ontsnappen uit de elektronentransportketen en
reageren met zuurstof onder de vorming van superoxide
Andere naam voor oxidanten → reactive oxygen species (ROS)
→ ook reactive nitrogen species (RNS) behoren tot de oxidanten
Waterstofperoxide
→ waterstofperoxide is minder stabiel dan O2 en is dus ook steeds op zoek naar een elektron
→ kan gebruikt worden als bleekmiddel
→ kleuren op tanden zijn grote organische moleculen die bepaalde fotonen absorberen
→ door de moleculen met oxidatie te verbreken verdwijnt de kleur op de tanden
Gekleurde moleculen zitten bijvoorbeeld in rode wijn (verkleuring tanden)
De ruimtelijke vorm van moleculen wordt bepaald door de aanwezigheid in het molecuul van:
- Dubbele bindingen
- Geladen groepen (ionbindingen en waterstofbruggen)
- Polaire groepen (waterstofbruggen)
- Apolaire groepen (hydrofoob)
, 2.4 Macromoleculen, eiwitinteracties en enzymen
Macromoleculen → moleculen opgebouwd uit grote aantallen subunits (monomeren)
Koolhydraten
→ 1% van het lichaamsgewicht
→ opgebouwd uit monosacchariden, disacchariden en polysacchariden (C, H en O)
→ spelen rol bij energieopslag, energieproductie en biosynthese
Belangrijkste monosaccharide in het lichaam is -D-glucose (C6H12O6)
→ bouwsteen voor zetmeel en glycogeen
→ -D-glucose is een bouwsteen voor cellulose (kan ons lichaam niet afbreken)
-D-glucose -D-glucose
Disacchariden (sucrose, maltose, lactose (in melk))
→ worden door planten enzymatisch gevormd onder afsplitsing van water (condensatie)
→ worden door ons lichaam enzymatisch gesplitst onder toevoeging van water (hydrolyse)
Glycosidische binding
→ kost energie (ATP)
ATP wordt niet spontaan gesplitst in de cellen ondanks dat het zo veel energie bevat
→ dit is omdat de fosfaatgroepen zo dicht bij elkaar zitten, dat water hier erg slecht kan binden en
dus lastig een splitsing kan veroorzaken
→ een enzym pakt het ATP-molecuul en verbuigt het molecuul een klein beetje
→ zo is het toegankelijker voor water
Polymeren
Glycogeen → dierlijke opslagvorm van energie (sterk vertakt molecuul)
→ menselijke cellen
→ gepolymeriseerde glucosemoleculen, die weer afgebroken kunnen worden als energie nodig is
