Chemie van het Leven
Campbell H2
Element: een deeltje dat niet gebroken kan worden (binas 99).
Samenstelling: bestaat uit twee of meer verschillende elementen samen in een bepaalde
verhouding.
Essentiële elementen: zijn nodig om een organisme gezond te houden en te reproduceren.
Trace elementen: zijn alleen in hele kleine hoeveelheden nodig, zoals metalen.
Atomen
Atoom: deeltje dat bestaat uit een kern met elektronen eromheen. Deze kern bestaat uit
positieve protonen, neutrale neutronen en negatieve elektronen.
Isotopen: elementen met zelfde atoomnummer, maar met een ander massagetal.
-> zelfde atoomnummer: gelijk aantal protonen
-> ander massagetal: ongelijk aantal neutronen
12
C: 6 protonen + 6 neutronen
13
C: 6 protonen + 7 neutronen
Isotopen kunnen instabiel zijn door verlies van lading uit de kern (β- deeltje [elektron, maar
niet uit de electronenschillen+ of β+ positron) of massaverlies (neutronen, heliumkernen
[2p + 2n, alfadeeltjes]).
Hierdoor worden ze radioactief.
Massagetal = protonen + neutronen
Atoomnummer = aantal protonen
Atomen streven naar volledige vulling van hun valentieschil.
covalente bindingen: delen van elektronen
iongene verbinding: overdragen van elektronen
Het type binding hangt af van de betrokken atomen.
Edelgassen reageren niet goed, omdat ze 4 orbitals (groepje van 2 elektronen) hebben. Er
kunnen geen elektronen meer bij en ze hebben een volledige vulling.
Anion: negatief ion (Cl-)
Kation: positief geladen ion (Na+)
Apolaire en polaire covalente bindingen
H2O -> polair
Zuurstof is sterker elektronegaief dan waterstof. De gedeelde elektronen worden meer naar
O getrokken dan naar H, waardoor meer negatieve lading op het O-atoom en meer positieve
lading op de H-atomen ligt.
O2 -> polair
Beide zuurstofatomen zijn even electronegatief
, Intermoleculaire aantrekking tussen partiële positieve (δ+) lading op H-atoom en partiële
negatieve (δ-) lading op N-atoom.
Waterstofbruggen zijn zwakke chemische banden, maar heel belangrijk in de biologie
(dubbelstrengs DNA, eiwit interacties, etc.)
Van der Waals bindingen: zeer zwakke elektromagnetische krachten tussen atomen of
moleculen. Het zijn alle krachten die niet het gevolg zijn van covalente bindingen of
elektrostatische krachten tussen ionen.
Ion binding: binding binnen het molecuul.
Vorm en functie
De driedimensionale vorm van het molecuul is belangrijk voor de processen in de cel. Door
deze vorm passen eiwitten wel of niet op de receptoren.
Chemische reacties zijn omkeerbaar (reversibel).
Basiskennis
1 mol van een stof is het atoom- of molecuulgewicht in grammen
1 mol koolstof = 12 gram
1 mol water = 18 gram
2 mol glucose (C6H12O6) = 360 gram -> 2 x ((6 x 12) + (12 x 1) + (6 x 16))
1 mol heme = 880 gram
1 molair (M) is een oplossing van 1 molstof in 1 liter
1 M NaCl = 58.5 gram (23 + 35.5) in 1 liter water
0.2 M Na2HPO4 = 0.2 x 142 g = 28.4 g in 1L water,
Campbell H3: water en leven
Zuur: een stof die in water ioniseert en daarbij een H+ ion afgeeft. Zuur is een stof die een
niet-bindend elektronenpaar kan accepteren; een elektronenpaar acceptor
Het smaakt zuur, is corrosief, lakmoes kleurt rood, etc.
Base: een stof die een hydroxide ion (OH-) afgeeft in water. Base is een stof die een niet-
bindend elektronenpaar kan doneren; een elektronenpaar donor
Basen voelen glibberig, lakmoes kleurt blauw, etc.
Buffers: bevatten relatief grote hoeveel heden van een zwak zuur en de geconjugeerde base
(Henderson-Hasselbach formule). De pH blijft bij verdunning gelijk (als concentraties redelijk
blijven; > 10 mM bijv.).
Toevoegen van H+ leidt tot vorming van het zwakke zuur
Toevoegen van OH- leidt tot vorming van de geconjugeerde base
sterkste bufferwerking bij pH = pKa; goed bruikbaar tussen pKa – 1 en pKa + 1
capaciteit van een buffer = hoeveelheid zuur / base die nodig is om de pH met 1 unit te
veranderen; bij pKa de grootste hoeveelheid
Campbell H2
Element: een deeltje dat niet gebroken kan worden (binas 99).
Samenstelling: bestaat uit twee of meer verschillende elementen samen in een bepaalde
verhouding.
Essentiële elementen: zijn nodig om een organisme gezond te houden en te reproduceren.
Trace elementen: zijn alleen in hele kleine hoeveelheden nodig, zoals metalen.
Atomen
Atoom: deeltje dat bestaat uit een kern met elektronen eromheen. Deze kern bestaat uit
positieve protonen, neutrale neutronen en negatieve elektronen.
Isotopen: elementen met zelfde atoomnummer, maar met een ander massagetal.
-> zelfde atoomnummer: gelijk aantal protonen
-> ander massagetal: ongelijk aantal neutronen
12
C: 6 protonen + 6 neutronen
13
C: 6 protonen + 7 neutronen
Isotopen kunnen instabiel zijn door verlies van lading uit de kern (β- deeltje [elektron, maar
niet uit de electronenschillen+ of β+ positron) of massaverlies (neutronen, heliumkernen
[2p + 2n, alfadeeltjes]).
Hierdoor worden ze radioactief.
Massagetal = protonen + neutronen
Atoomnummer = aantal protonen
Atomen streven naar volledige vulling van hun valentieschil.
covalente bindingen: delen van elektronen
iongene verbinding: overdragen van elektronen
Het type binding hangt af van de betrokken atomen.
Edelgassen reageren niet goed, omdat ze 4 orbitals (groepje van 2 elektronen) hebben. Er
kunnen geen elektronen meer bij en ze hebben een volledige vulling.
Anion: negatief ion (Cl-)
Kation: positief geladen ion (Na+)
Apolaire en polaire covalente bindingen
H2O -> polair
Zuurstof is sterker elektronegaief dan waterstof. De gedeelde elektronen worden meer naar
O getrokken dan naar H, waardoor meer negatieve lading op het O-atoom en meer positieve
lading op de H-atomen ligt.
O2 -> polair
Beide zuurstofatomen zijn even electronegatief
, Intermoleculaire aantrekking tussen partiële positieve (δ+) lading op H-atoom en partiële
negatieve (δ-) lading op N-atoom.
Waterstofbruggen zijn zwakke chemische banden, maar heel belangrijk in de biologie
(dubbelstrengs DNA, eiwit interacties, etc.)
Van der Waals bindingen: zeer zwakke elektromagnetische krachten tussen atomen of
moleculen. Het zijn alle krachten die niet het gevolg zijn van covalente bindingen of
elektrostatische krachten tussen ionen.
Ion binding: binding binnen het molecuul.
Vorm en functie
De driedimensionale vorm van het molecuul is belangrijk voor de processen in de cel. Door
deze vorm passen eiwitten wel of niet op de receptoren.
Chemische reacties zijn omkeerbaar (reversibel).
Basiskennis
1 mol van een stof is het atoom- of molecuulgewicht in grammen
1 mol koolstof = 12 gram
1 mol water = 18 gram
2 mol glucose (C6H12O6) = 360 gram -> 2 x ((6 x 12) + (12 x 1) + (6 x 16))
1 mol heme = 880 gram
1 molair (M) is een oplossing van 1 molstof in 1 liter
1 M NaCl = 58.5 gram (23 + 35.5) in 1 liter water
0.2 M Na2HPO4 = 0.2 x 142 g = 28.4 g in 1L water,
Campbell H3: water en leven
Zuur: een stof die in water ioniseert en daarbij een H+ ion afgeeft. Zuur is een stof die een
niet-bindend elektronenpaar kan accepteren; een elektronenpaar acceptor
Het smaakt zuur, is corrosief, lakmoes kleurt rood, etc.
Base: een stof die een hydroxide ion (OH-) afgeeft in water. Base is een stof die een niet-
bindend elektronenpaar kan doneren; een elektronenpaar donor
Basen voelen glibberig, lakmoes kleurt blauw, etc.
Buffers: bevatten relatief grote hoeveel heden van een zwak zuur en de geconjugeerde base
(Henderson-Hasselbach formule). De pH blijft bij verdunning gelijk (als concentraties redelijk
blijven; > 10 mM bijv.).
Toevoegen van H+ leidt tot vorming van het zwakke zuur
Toevoegen van OH- leidt tot vorming van de geconjugeerde base
sterkste bufferwerking bij pH = pKa; goed bruikbaar tussen pKa – 1 en pKa + 1
capaciteit van een buffer = hoeveelheid zuur / base die nodig is om de pH met 1 unit te
veranderen; bij pKa de grootste hoeveelheid
