H5: Biological Macromolecules and Lipids
5.1
Macromolecuul = een groot molecuul die is ontstaan door het samenvoegen
van kleine moleculen
Polymeer = een lang molecuul die bestaat uit heel veel dezelfde monomeren
Polymerisatie = het maken van een polymeer uit monomeren
Dit gebeurt aan de hand van een condensatie reactie
Condensatie reactie = het samenvoegen van twee moleculen, waarbij er een
klein molecuul vrij komt tijdens de reactie
Dehydratie reactie = condensatie reactie waarbij water vrijkomt
Hydrolyse = het uit elkaar splitsen van een polymeer tot monomeren, waarbij
water nodig is
Inverse van een dehydratie reactie
5.2
Koolhydraten = suikers of suiker-polymeren
Drie type koolhydraten:
1. Monosacharide = monomeer van een groot suikermolecuul
2. Disacharide = twee covalent gebonden monosachariden
3. Polyscharaide = meerdere covalent gebonden monosachariden
Monosachariden:
Structuur bevat altijd een keton groep (-C=O) en meerde hydroxyl groepen (-
OH)
Indeling van monosachariden op volgende kenmerken:
1. Aldose: -CH=O of ketose -C=O
2. Lengte van koolstof skelet: 3 tot 5 C-atomen
3. Ruimtelijke ordening van atomen, wat kan leiden tot andere
bindingsactiviteiten
In waterige oplossing vorm een monosacharide een ring-structuur
Ringvorming:
1. De -OH van het 1-
na-laatste C-
atoom valt de
aldehyde of keton
groep aan
2. Hierbij gaat de -H
van de -OH naar
de =O van de
aldehyde/keton,
resulterend in een -OH groep
, 3. De overgebleven -O gaat dan een binding aan met de -C van de
aldehyde-keton
Monosachariden hebben op zichzelf geen functie, ze worden gebruikt om di- en
polysachariden te vormen.
Disachariden:
Twee monosachariden covalent gebonden met een glycoside binding
Glycoside binding = de binding tussen twee monosachariden die
ontstaan door een dehydratie reactie
Belangrijke disachariden:
1. Maltose = glucose + glucose
2. Sucrose = glucose + fructose
3. Lactose = glucose + galactose
Bij lactose intolerantie mist het enzym (lactase) wat lactose kan afbreken. Dit
wordt dan gedaan door bacteriën, waarbij gassen ontstaan die leiden tot
darmkrampen
Verhelpen door exogeen lactase te slikken
Polysachariden:
Polysacharide = een macromolecuul bestaande uit honderden tot duizenden
monosachariden
Twee type polysacharide:
1. Opslag polysacharide
2. Structuur polysacharide
Welke functie is afhankelijk van welke monosacharide en de glycoside
bindingsplaatsen
Opslag polysachariden:
In planten: Zetmeel Bestaat alleen uit glucose met 1,4-glycoside binding
Zetmeel wordt in cellulaire structuren opgeslagen in de vorm van
plastiden
Dieren kunnen zetmeel afbreken m.b.v. enzymen
In dieren: Glycogeen hevig vertakte glucose keten
Glycogeen wordt opgeslagen in de lever en in spieren
Reden voor de vertakkingen is dat het dan sneller kan worden
afgebroken doordat er meerdere afbreekpunten zijn (meerdere
uiteinden).
Structuur polysachariden:
Cellulose = een belangrijke component in celwanden
Bestaat ook uit 1,4-glucoses, maar dan met β-bindingen
α-binding: de -OH van C1 staat omlaag
β-binding: de -OH van C2 staat omhoog, hierdoor staan de
aanliggende monomeren op de kop
Cellulose is één lange rechte keten, waarbij m.b.v. waterstofbruggen met
andere parallel lopende cellulose ketens kan binden
Parallel lopende cellulose strengen worden ook wel een microfibril
genoemd
Enzymen die α-bindingen kunnen breken, kunnen geen β-bindingen breken
, Bijna geen enkel dier kan β-bindingen breken, en dus geen cellulose afbreken
Onverteerbare cellulose helpt wel op een andere manier de stoelgang
Ander belangrijk structuur polysacharide:
Chitine = de polysacharide die door arthropods wordt
gebruikt voor het exoskelet.
Chitine bestaat uit β-glucose, waarbij er een stikstof op de C 2 zit,
waar weer een eiwit aan gebonden zit
De sterkte komt door de ‘cross’-bindingen tussen de
eiwitten van verschillende glucosemoleculen.
5.3
Lipiden zijn geen echte polymeren en kunnen doordat ze te klein zijn niet als
macromolecuul worden gezien.
Lipiden zijn hydrofoob
Drie belangrijkste type lipiden
1. Vetten
2. Fosfolipiden
3. Steroïden
Vetten
Vet = een glycerolmolecuul waaraan drie vetzuren zijn gebonden
Glycerol:
Vetzuur
De glycerol en vetzuur binden aan elkaar m.b.v. een dehydratie reactie,
waarbij een
ester-binding ontstaat.
Ester binding:
Dit gebeurt bij alle drie de -OH groepen van glycerol, resulterend in een
triglyceride
Verzadigde vetzuren = vetzuren zonder een dubbele binding
Onverzadigde vetzuren = vetzuren met één of meerdere dubbele bindingen
De meeste dubbele bindingen zijn in de cis configuratie
Dierlijke vetten zijn meestal verzadigd
Doordat de vetten dicht op elkaar kunnen gaan zitten is het bij
kamertemperatuur in de vaste fase
Plantaardige en visvetten zijn meestal onverzadigd
Doordat er een kronkel in het vet zit kunnen de vetten niet dicht opeen
zitten, waadoor ze bij kamertemperatuur meestal vloeibaar zijn.
, Trans vetten zijn slecht voor de gezondheid. Dit zijn de vetten die vaak in
voedsel worden verwerkt
Functie vetten: energieopslag
2x zoveel energieopslag als polysachariden
Bij planten door onbeweeglijkheid niet essentieel, bij dieren wel
Fosfolipiden
Fosfolipide = een glycerolmolecuul met daaraan twee vetzuren en een
fosfaat groep
Meestal zit er aan de fosfaat groep no geen klein polair/negatief geladen
molecuul gebonden
Deze samenstelling zorgt ervoor dat een fosfolipide een apolaire/hydrofobe
staart heeft (vetzuur groepen) en een
polaire/hydrofiele kop
In water zullen de hydrofiele koppen de
hydrofobe staarten beschermen
Dit wordt gedaan door een bi-laag te
maken, waarbij de hydrofobe staarten naar
binnen worden gericht
Steroïden
Steroïde = een lipide die bestaat uit vier gefuseerde koolstofringen met
daaraan verschillende restgroepen
Cholesterol = één van de belangrijkste steroïden
Dient als voorganger van heel veel verschillende steroïden
5.4
Eiwitten zorgen voor 50% van de droge massa in cellen en zijn essentieel voor
al het leven
Voorbeelden functies eiwitten: versnellen chemische reacties, verdediging,
opslag, transport, cellulaire communicatie, beweging, structurele ondersteuning.
Bijna alle enzymen zijn eiwitten
Enzymen katalyseren een reactie
Ze worden gebruikt maar niet verbruikt
Polypeptide = een polymeer uit aminozuren die zijn gebonden met een peptide
binding
Eiwit = één of meer polypeptiden die op een specifieke manier zijn gevouwen,
resulterend in een specifieke 3D structuur
5.1
Macromolecuul = een groot molecuul die is ontstaan door het samenvoegen
van kleine moleculen
Polymeer = een lang molecuul die bestaat uit heel veel dezelfde monomeren
Polymerisatie = het maken van een polymeer uit monomeren
Dit gebeurt aan de hand van een condensatie reactie
Condensatie reactie = het samenvoegen van twee moleculen, waarbij er een
klein molecuul vrij komt tijdens de reactie
Dehydratie reactie = condensatie reactie waarbij water vrijkomt
Hydrolyse = het uit elkaar splitsen van een polymeer tot monomeren, waarbij
water nodig is
Inverse van een dehydratie reactie
5.2
Koolhydraten = suikers of suiker-polymeren
Drie type koolhydraten:
1. Monosacharide = monomeer van een groot suikermolecuul
2. Disacharide = twee covalent gebonden monosachariden
3. Polyscharaide = meerdere covalent gebonden monosachariden
Monosachariden:
Structuur bevat altijd een keton groep (-C=O) en meerde hydroxyl groepen (-
OH)
Indeling van monosachariden op volgende kenmerken:
1. Aldose: -CH=O of ketose -C=O
2. Lengte van koolstof skelet: 3 tot 5 C-atomen
3. Ruimtelijke ordening van atomen, wat kan leiden tot andere
bindingsactiviteiten
In waterige oplossing vorm een monosacharide een ring-structuur
Ringvorming:
1. De -OH van het 1-
na-laatste C-
atoom valt de
aldehyde of keton
groep aan
2. Hierbij gaat de -H
van de -OH naar
de =O van de
aldehyde/keton,
resulterend in een -OH groep
, 3. De overgebleven -O gaat dan een binding aan met de -C van de
aldehyde-keton
Monosachariden hebben op zichzelf geen functie, ze worden gebruikt om di- en
polysachariden te vormen.
Disachariden:
Twee monosachariden covalent gebonden met een glycoside binding
Glycoside binding = de binding tussen twee monosachariden die
ontstaan door een dehydratie reactie
Belangrijke disachariden:
1. Maltose = glucose + glucose
2. Sucrose = glucose + fructose
3. Lactose = glucose + galactose
Bij lactose intolerantie mist het enzym (lactase) wat lactose kan afbreken. Dit
wordt dan gedaan door bacteriën, waarbij gassen ontstaan die leiden tot
darmkrampen
Verhelpen door exogeen lactase te slikken
Polysachariden:
Polysacharide = een macromolecuul bestaande uit honderden tot duizenden
monosachariden
Twee type polysacharide:
1. Opslag polysacharide
2. Structuur polysacharide
Welke functie is afhankelijk van welke monosacharide en de glycoside
bindingsplaatsen
Opslag polysachariden:
In planten: Zetmeel Bestaat alleen uit glucose met 1,4-glycoside binding
Zetmeel wordt in cellulaire structuren opgeslagen in de vorm van
plastiden
Dieren kunnen zetmeel afbreken m.b.v. enzymen
In dieren: Glycogeen hevig vertakte glucose keten
Glycogeen wordt opgeslagen in de lever en in spieren
Reden voor de vertakkingen is dat het dan sneller kan worden
afgebroken doordat er meerdere afbreekpunten zijn (meerdere
uiteinden).
Structuur polysachariden:
Cellulose = een belangrijke component in celwanden
Bestaat ook uit 1,4-glucoses, maar dan met β-bindingen
α-binding: de -OH van C1 staat omlaag
β-binding: de -OH van C2 staat omhoog, hierdoor staan de
aanliggende monomeren op de kop
Cellulose is één lange rechte keten, waarbij m.b.v. waterstofbruggen met
andere parallel lopende cellulose ketens kan binden
Parallel lopende cellulose strengen worden ook wel een microfibril
genoemd
Enzymen die α-bindingen kunnen breken, kunnen geen β-bindingen breken
, Bijna geen enkel dier kan β-bindingen breken, en dus geen cellulose afbreken
Onverteerbare cellulose helpt wel op een andere manier de stoelgang
Ander belangrijk structuur polysacharide:
Chitine = de polysacharide die door arthropods wordt
gebruikt voor het exoskelet.
Chitine bestaat uit β-glucose, waarbij er een stikstof op de C 2 zit,
waar weer een eiwit aan gebonden zit
De sterkte komt door de ‘cross’-bindingen tussen de
eiwitten van verschillende glucosemoleculen.
5.3
Lipiden zijn geen echte polymeren en kunnen doordat ze te klein zijn niet als
macromolecuul worden gezien.
Lipiden zijn hydrofoob
Drie belangrijkste type lipiden
1. Vetten
2. Fosfolipiden
3. Steroïden
Vetten
Vet = een glycerolmolecuul waaraan drie vetzuren zijn gebonden
Glycerol:
Vetzuur
De glycerol en vetzuur binden aan elkaar m.b.v. een dehydratie reactie,
waarbij een
ester-binding ontstaat.
Ester binding:
Dit gebeurt bij alle drie de -OH groepen van glycerol, resulterend in een
triglyceride
Verzadigde vetzuren = vetzuren zonder een dubbele binding
Onverzadigde vetzuren = vetzuren met één of meerdere dubbele bindingen
De meeste dubbele bindingen zijn in de cis configuratie
Dierlijke vetten zijn meestal verzadigd
Doordat de vetten dicht op elkaar kunnen gaan zitten is het bij
kamertemperatuur in de vaste fase
Plantaardige en visvetten zijn meestal onverzadigd
Doordat er een kronkel in het vet zit kunnen de vetten niet dicht opeen
zitten, waadoor ze bij kamertemperatuur meestal vloeibaar zijn.
, Trans vetten zijn slecht voor de gezondheid. Dit zijn de vetten die vaak in
voedsel worden verwerkt
Functie vetten: energieopslag
2x zoveel energieopslag als polysachariden
Bij planten door onbeweeglijkheid niet essentieel, bij dieren wel
Fosfolipiden
Fosfolipide = een glycerolmolecuul met daaraan twee vetzuren en een
fosfaat groep
Meestal zit er aan de fosfaat groep no geen klein polair/negatief geladen
molecuul gebonden
Deze samenstelling zorgt ervoor dat een fosfolipide een apolaire/hydrofobe
staart heeft (vetzuur groepen) en een
polaire/hydrofiele kop
In water zullen de hydrofiele koppen de
hydrofobe staarten beschermen
Dit wordt gedaan door een bi-laag te
maken, waarbij de hydrofobe staarten naar
binnen worden gericht
Steroïden
Steroïde = een lipide die bestaat uit vier gefuseerde koolstofringen met
daaraan verschillende restgroepen
Cholesterol = één van de belangrijkste steroïden
Dient als voorganger van heel veel verschillende steroïden
5.4
Eiwitten zorgen voor 50% van de droge massa in cellen en zijn essentieel voor
al het leven
Voorbeelden functies eiwitten: versnellen chemische reacties, verdediging,
opslag, transport, cellulaire communicatie, beweging, structurele ondersteuning.
Bijna alle enzymen zijn eiwitten
Enzymen katalyseren een reactie
Ze worden gebruikt maar niet verbruikt
Polypeptide = een polymeer uit aminozuren die zijn gebonden met een peptide
binding
Eiwit = één of meer polypeptiden die op een specifieke manier zijn gevouwen,
resulterend in een specifieke 3D structuur
