BIOCHEMIE
1: ZWAKKE KRACHTEN TUSSEN BIOMOLECULEN
Biochemische processen= omkeerbare moleculaire interacties tussen biologische moleculen.
- Covalente verbindingen
- Niet- covalente verbindingen
Zwakke krachten:
- Tussen polaire moleculen: ionaire/ elektrostatische aantrekking of waterstofbrugvorming
- Tussen apolaire moleculen: de Londonkrachten (/van der Waals krachten)
1.1 IONAIRE OF ELEKTROSTATISCHE AANTREKKKING OF ZOUTBRUG
Negatief geladen functionele groep (anion) – positief geladen groep (kation)
Sterkte wordt gegeven door wet van Coulomb:
D= elektriciteitsconstante (in lucht = 1, in water = 80 -> in water afgezwakt)
Energie in deze interactie = 33kJ/mol
Tussen polaire moleculen met partiële positieve of negatieve ladingen:
dipool- dipoolkracht of Keesomkracht
-> zwakkere krachten
1.2 WATERSTOFBRUGGEN
= niet-covalente elektrostatische aantrekking waarmee watermoleculen elkaar aantrekken.
Kan tussen O-H en N-H (en N en O -> moet wel vrij elektronenpaar hebben)
d+ -> waterstofdonor (functionele groep met H-gebonden op O of N)
d- -> waterstofbrugacceptor
Lineair= sterkst
1.3 VAN DER WAALS KRACHTEN OF LONDONKRACHTEN
= elektrostatische aantrekking tussen niet-polaire moleculen (als ze voldoende dicht samenkomen)
Tijdelijk een delta – en delta + die elkaar kunnen aantrekking
Zeer zwak
Sterkst op een afstand = van der Waals radius
1.4 HET EFFECT OP ZWAKKE AANTREKKINGSINTERACTIES
Water= polaire molecule en watermoleculen trekken elkaar sterk aan via H-brugvorming
Er ontstaat een permanent dipool
Watermoleculen trekken elkaar sterk aan via waterstofbruggen
Waterstofbruggen wisselen continu-> dynamisch netwerk
, Water is een excellent solvent voor polaire moleculen en ionen
Kleine ionen, polaire moleculen krijgen een watermantel
o DUS ionen enzo minder beschikbaar voor interactie met andere geladen groepen
1.5 HET HYDROFOOB EFFECT
Watermoleculen fixeren rond hydrofobe moleculen
Entropie S daalt -> vrije energie stijgt (= energetisch ongunstig)
Bv. basis van celmembraan (zie hoofdstuk 6)
1.6 VEEL ZWAKKE KRACHTEN SAMEN MAKEN EEN STERK GEHEEL: HET
WAAROM VAN ZWAKKE KRACHTEN
Zwakke krachten toch sterk (bv. effect van velcro)
Co-operativiteit
Voordeel zwak karakter: dynamisch
2: AMINOZUREN EN PEPTIDEN
Eiwitten:
- Transport
- Het geven van structuur
- Verdediging tegen infectie
- Bloedstolling
- Sturen van reacties die energie halen uit opgenomen voedsel en deze energie inzetten voor
weefselwerking
- Aanmaak van alle moleculen
2.1 EIWITTEN ZIJN OPGEBOUWD O.B.V. 20 VERSCHILLENDE AMINOZUREN
20 verschillende aminozuren= standaardaminozuren
dezelfde basisstructuur
o aminogroep
o carboxylgroep
o waterstofatoom
o variabele zijketen (R)
2.2 STEREOCHEMIE VAN STANDAARAMINOZUREN: ENKEL L-ENANTIOMEER
Centrale koolstofatoom= chiraal centrum -> koolstofatoom bindt 4 verschillende groepen
Stereoisomeren/ enantiomeren= elkaars spiegelbeeld maar niet volledig overlappen
D/L nomenclatuur: D= rechtsdraaiing en L= linksdraaiing (standaardaminozuren= L-aminozuren)
1: ZWAKKE KRACHTEN TUSSEN BIOMOLECULEN
Biochemische processen= omkeerbare moleculaire interacties tussen biologische moleculen.
- Covalente verbindingen
- Niet- covalente verbindingen
Zwakke krachten:
- Tussen polaire moleculen: ionaire/ elektrostatische aantrekking of waterstofbrugvorming
- Tussen apolaire moleculen: de Londonkrachten (/van der Waals krachten)
1.1 IONAIRE OF ELEKTROSTATISCHE AANTREKKKING OF ZOUTBRUG
Negatief geladen functionele groep (anion) – positief geladen groep (kation)
Sterkte wordt gegeven door wet van Coulomb:
D= elektriciteitsconstante (in lucht = 1, in water = 80 -> in water afgezwakt)
Energie in deze interactie = 33kJ/mol
Tussen polaire moleculen met partiële positieve of negatieve ladingen:
dipool- dipoolkracht of Keesomkracht
-> zwakkere krachten
1.2 WATERSTOFBRUGGEN
= niet-covalente elektrostatische aantrekking waarmee watermoleculen elkaar aantrekken.
Kan tussen O-H en N-H (en N en O -> moet wel vrij elektronenpaar hebben)
d+ -> waterstofdonor (functionele groep met H-gebonden op O of N)
d- -> waterstofbrugacceptor
Lineair= sterkst
1.3 VAN DER WAALS KRACHTEN OF LONDONKRACHTEN
= elektrostatische aantrekking tussen niet-polaire moleculen (als ze voldoende dicht samenkomen)
Tijdelijk een delta – en delta + die elkaar kunnen aantrekking
Zeer zwak
Sterkst op een afstand = van der Waals radius
1.4 HET EFFECT OP ZWAKKE AANTREKKINGSINTERACTIES
Water= polaire molecule en watermoleculen trekken elkaar sterk aan via H-brugvorming
Er ontstaat een permanent dipool
Watermoleculen trekken elkaar sterk aan via waterstofbruggen
Waterstofbruggen wisselen continu-> dynamisch netwerk
, Water is een excellent solvent voor polaire moleculen en ionen
Kleine ionen, polaire moleculen krijgen een watermantel
o DUS ionen enzo minder beschikbaar voor interactie met andere geladen groepen
1.5 HET HYDROFOOB EFFECT
Watermoleculen fixeren rond hydrofobe moleculen
Entropie S daalt -> vrije energie stijgt (= energetisch ongunstig)
Bv. basis van celmembraan (zie hoofdstuk 6)
1.6 VEEL ZWAKKE KRACHTEN SAMEN MAKEN EEN STERK GEHEEL: HET
WAAROM VAN ZWAKKE KRACHTEN
Zwakke krachten toch sterk (bv. effect van velcro)
Co-operativiteit
Voordeel zwak karakter: dynamisch
2: AMINOZUREN EN PEPTIDEN
Eiwitten:
- Transport
- Het geven van structuur
- Verdediging tegen infectie
- Bloedstolling
- Sturen van reacties die energie halen uit opgenomen voedsel en deze energie inzetten voor
weefselwerking
- Aanmaak van alle moleculen
2.1 EIWITTEN ZIJN OPGEBOUWD O.B.V. 20 VERSCHILLENDE AMINOZUREN
20 verschillende aminozuren= standaardaminozuren
dezelfde basisstructuur
o aminogroep
o carboxylgroep
o waterstofatoom
o variabele zijketen (R)
2.2 STEREOCHEMIE VAN STANDAARAMINOZUREN: ENKEL L-ENANTIOMEER
Centrale koolstofatoom= chiraal centrum -> koolstofatoom bindt 4 verschillende groepen
Stereoisomeren/ enantiomeren= elkaars spiegelbeeld maar niet volledig overlappen
D/L nomenclatuur: D= rechtsdraaiing en L= linksdraaiing (standaardaminozuren= L-aminozuren)
