Samenvatting bio-organische
chemie
Deel 1: Beschrijvende biochemie
Hoofdstuk 1: inleiding tot biochemie
1.1 Definitie biochemie
- Bestudeert de processen in de cel op moleculair niveau.
- In metabolisme van levende organismen kunnen 2 processen onderscheiden worden:
Katabole -> afraak.
Anabole -> opbouw.
- pH:
P staat voor power -> protonen -> zuur.
De negatieve logaritme van H.
1.2 Elementen
- 6 belangrijkste: C,H,O,N,P,S.
- 5 essentiile ionen: K, Na, Cl, Ca, Mg.
- Biopolymeren:
Proteïnen of eiwiten elk enzyme, in gelijk wel organisme is een eiwit)
Veten of lipiden.
Nucleïnezuren
Suikers heef altijd uitgang –ose)
1.3 Basis organische chemie
- Verschil biochemie en organische chemie is de snelheid van de reacties. In biochemie
worden bijna steeds enzymen gebruikt als biologische katalysatoren.
- Kennis van biochemie wordt gebruikt voor ontwikkeling van geneesmiddelen en
behandeling van ziekten.
- Basisprincipe biochemie: vorming biopolymeren of macromoleculen. Bouwstenen voor
polymeren zijn monomeren die aan elkaar gekoppeld worden via waterafsplitsing.
Biopolymeren hebben een driedimensionale structuur.
1.4 Levensenergie
- Biochemie is de som van alle dynamische processen van opbouw en afraak die gepaard
gaan met transformatie van energie.
- Thermodynamica functioneert als drijfveer achter de biochemische reacties, waarin de
verandering in vrije energie deltaG) centraal staat:
Spontane reactie als vrije energie < 0.
Input externe energie als vrije energie > 0.
Evenwichtsreactie als vrije energie = 0.
1
,- Vrije energie = DeltaH – T x DeltaS. = de verandering in vrije energie = het verschil tussen de
veranderingen in enthalpie/ warmteinhoud en het product van de temperatuur met de
verandering in entropie/ wanorde.
1.5 De cel is de basiseenheid van leven
- Elke cel is een dynamische en interactieve eenheid.
- Eukaryote versus prokaryote cel. -> steeds meer specialisatie door compartimentalisatie.
- Celvorm en intracellulair transport via cystoskelet.
- Grote densiteit en activiteit in cel: continu proces van difusie en botsing. Er is een
gecontroleerde choas.
- Organisatie van gepecialiseerde celgroepen in weefsel: metabole samenwerking tussen
weefsels.
1.6 Water
- Functie: basissolvent + celtonus.
- Watermolecule heef unieke fysicochemische eigenschappen:
Permant dipool.
H-brugvorming, intra en intermoleculair.
Ook met andere dipolen worden H-bruggen gevormd.
Warmte en dampspanning zijn hoog, wat een stabiele lichaamstemperatuur mogelijk
maakt.
Bij ionisatie wordt 1 proton en 2 hydroxide-anion gevormd.
- Twee kritische parameters maken H-brugvorming tussen H en een elektronegatief atoom
mogelijk:
Afstand
Oriintatie.
- Like likes like regel:
Polair: wateroplosbaar = hydrofel
Apolair: wateronoplosbaar = hydrofoob = lypofel.
Apolair + polair: deel water on)oplosbaar = amfpaat. Bv. detergentia, zepen of
surfactantia en galzouten.
1.7 Niet-covalente binding
- Deze zijn zwakker, maar toch belangrijk omdat de som van deze zwakkere bindingen een
totale bindingsenergie vertegenwoordigt in een grote molecule.
- Omdat er in een cel vele biopolymeren zijn, zorgen de grote aantallen niet-covalente
bindingen zoals h-bruggen voor de stabilisatie van proteïnen en nucleïnezuren.
- Niet covalente bindingen in dalende volgorde van bindingssterkte:
Electrostatische interacties:
o H-bruggen
o Ladings-ladings interacties
o Van der Waals-krachten
Hydrofobe interacties
- Het dynamisch karakter van biochemische reacties is mogelijk dankzij de niet-covalente
bindingen.
2
,1.8 Reactiemechanismen
- Nucleofele reacties: bevat een O N Of S als functionele groep. Ook water heef een
nucleofel karakter -> hydrolyserend vermogen van water.
- Biologische katalysatoren zijn enzymen, een gespecialiseerde groep van proteïnen, ze
hebben een 3D structuur. Enzymen helpen de thermodynamische barrière te overwinnen
die spontane reacties hindert.
- Energie nodig voor enzymatische reacties wordt geleverd door fosforylatie via de molecule
adenosine-trifosfaat ATP). ATP zorgt meestal voor de transfer van een anorganische P-groep
naar het intermediair dat hierdoor reactief wordt.
1.9 PH
- Ph van maagsap tussen 1 en 3.
- Ph = -log h)
- Henderson-Hasselbalch vergelijking kunnen afeiden en toepassen): pH: pKa + log A- / HA
Hoofdstuk 2: aminozuren en proteïnen
- Algemene structuurformule aminozuur:
3
, 4
chemie
Deel 1: Beschrijvende biochemie
Hoofdstuk 1: inleiding tot biochemie
1.1 Definitie biochemie
- Bestudeert de processen in de cel op moleculair niveau.
- In metabolisme van levende organismen kunnen 2 processen onderscheiden worden:
Katabole -> afraak.
Anabole -> opbouw.
- pH:
P staat voor power -> protonen -> zuur.
De negatieve logaritme van H.
1.2 Elementen
- 6 belangrijkste: C,H,O,N,P,S.
- 5 essentiile ionen: K, Na, Cl, Ca, Mg.
- Biopolymeren:
Proteïnen of eiwiten elk enzyme, in gelijk wel organisme is een eiwit)
Veten of lipiden.
Nucleïnezuren
Suikers heef altijd uitgang –ose)
1.3 Basis organische chemie
- Verschil biochemie en organische chemie is de snelheid van de reacties. In biochemie
worden bijna steeds enzymen gebruikt als biologische katalysatoren.
- Kennis van biochemie wordt gebruikt voor ontwikkeling van geneesmiddelen en
behandeling van ziekten.
- Basisprincipe biochemie: vorming biopolymeren of macromoleculen. Bouwstenen voor
polymeren zijn monomeren die aan elkaar gekoppeld worden via waterafsplitsing.
Biopolymeren hebben een driedimensionale structuur.
1.4 Levensenergie
- Biochemie is de som van alle dynamische processen van opbouw en afraak die gepaard
gaan met transformatie van energie.
- Thermodynamica functioneert als drijfveer achter de biochemische reacties, waarin de
verandering in vrije energie deltaG) centraal staat:
Spontane reactie als vrije energie < 0.
Input externe energie als vrije energie > 0.
Evenwichtsreactie als vrije energie = 0.
1
,- Vrije energie = DeltaH – T x DeltaS. = de verandering in vrije energie = het verschil tussen de
veranderingen in enthalpie/ warmteinhoud en het product van de temperatuur met de
verandering in entropie/ wanorde.
1.5 De cel is de basiseenheid van leven
- Elke cel is een dynamische en interactieve eenheid.
- Eukaryote versus prokaryote cel. -> steeds meer specialisatie door compartimentalisatie.
- Celvorm en intracellulair transport via cystoskelet.
- Grote densiteit en activiteit in cel: continu proces van difusie en botsing. Er is een
gecontroleerde choas.
- Organisatie van gepecialiseerde celgroepen in weefsel: metabole samenwerking tussen
weefsels.
1.6 Water
- Functie: basissolvent + celtonus.
- Watermolecule heef unieke fysicochemische eigenschappen:
Permant dipool.
H-brugvorming, intra en intermoleculair.
Ook met andere dipolen worden H-bruggen gevormd.
Warmte en dampspanning zijn hoog, wat een stabiele lichaamstemperatuur mogelijk
maakt.
Bij ionisatie wordt 1 proton en 2 hydroxide-anion gevormd.
- Twee kritische parameters maken H-brugvorming tussen H en een elektronegatief atoom
mogelijk:
Afstand
Oriintatie.
- Like likes like regel:
Polair: wateroplosbaar = hydrofel
Apolair: wateronoplosbaar = hydrofoob = lypofel.
Apolair + polair: deel water on)oplosbaar = amfpaat. Bv. detergentia, zepen of
surfactantia en galzouten.
1.7 Niet-covalente binding
- Deze zijn zwakker, maar toch belangrijk omdat de som van deze zwakkere bindingen een
totale bindingsenergie vertegenwoordigt in een grote molecule.
- Omdat er in een cel vele biopolymeren zijn, zorgen de grote aantallen niet-covalente
bindingen zoals h-bruggen voor de stabilisatie van proteïnen en nucleïnezuren.
- Niet covalente bindingen in dalende volgorde van bindingssterkte:
Electrostatische interacties:
o H-bruggen
o Ladings-ladings interacties
o Van der Waals-krachten
Hydrofobe interacties
- Het dynamisch karakter van biochemische reacties is mogelijk dankzij de niet-covalente
bindingen.
2
,1.8 Reactiemechanismen
- Nucleofele reacties: bevat een O N Of S als functionele groep. Ook water heef een
nucleofel karakter -> hydrolyserend vermogen van water.
- Biologische katalysatoren zijn enzymen, een gespecialiseerde groep van proteïnen, ze
hebben een 3D structuur. Enzymen helpen de thermodynamische barrière te overwinnen
die spontane reacties hindert.
- Energie nodig voor enzymatische reacties wordt geleverd door fosforylatie via de molecule
adenosine-trifosfaat ATP). ATP zorgt meestal voor de transfer van een anorganische P-groep
naar het intermediair dat hierdoor reactief wordt.
1.9 PH
- Ph van maagsap tussen 1 en 3.
- Ph = -log h)
- Henderson-Hasselbalch vergelijking kunnen afeiden en toepassen): pH: pKa + log A- / HA
Hoofdstuk 2: aminozuren en proteïnen
- Algemene structuurformule aminozuur:
3
, 4
