Samenvatting Biomoleculen
Inhoudsopgave
1.1 Kleine moleculen.............................................................................................................................................2
2.2 Microscopische technieken.............................................................................................................................5
2.3 Structuur & functie eiwit.................................................................................................................................8
2.4 Aanmaak van (geglycosyleerde en niet-geglycosyleerde) eiwitten in de cel (HC).......................................10
2.6 Labster: Antilichamen, rhesusfactoren en rode bloedcellen........................................................................11
2.7 Eiwitten in de cel...........................................................................................................................................13
3.1 De structuur van nucleïnezuren en de locatie in de kern..............................................................................16
2.10 De celmembraan........................................................................................................................................18
3.3 Mitose & Meiose...........................................................................................................................................20
3.5 Mitose & Meiose (PR)...................................................................................................................................24
3.7 Enzymen........................................................................................................................................................25
3.8 Enzymen en enzymactiviteit (HC).................................................................................................................26
4.1 Epitheel (HC).................................................................................................................................................28
4.2 Epitheel (PR).................................................................................................................................................31
4.4 Epitheel (WG)................................................................................................................................................32
4.8 Bindweefsel (HC)...........................................................................................................................................33
4.9 Bindweefsel (PR)...........................................................................................................................................35
4.11 Bindweefsel en bloedvaten (WG)...............................................................................................................37
,Samenvatting Biomoleculen
1.1 Kleine moleculen
Er zijn 4 belangrijke families kleine biomoleculen:
1. Aminozuren > eiwitten: brandstoffen, communicatie, processen en transport
2. Koolhydraten: Brandstof en bouwstof
3. Nucleotide: Onderdelen van DNA/RNA en ATP
4. Vetten: Brandstof, isolatie en bouwstoffen (fosfolipiden)
Projections
- Fisher
- Howarth
- Dashed/solid wedges
Aminozuren
Aminozuren zijn de bouwstenen van eiwitten en bestaan uit een
koolstofatoom met een carbonzuurgroep (COOH), aminogroep
(NH2) en restgroep. Er zijn 20 verschillende aminozuren die samen
zorgen voor een grote verscheidenheid in eiwitten.
Door middel van een condensatie reactie kunnen
aminozuren aan elkaar gebonden worden onder de
afsplitsing van water. De binding tussen twee
aminozuren is een peptidebinding. Hydrolyse is het
proces waarbij twee aminozuren zich afsplitsen in de
aanwezigheid van water.
Koolhydraten
De algemene formule voor koolhydraten is (CH2O)n.
koolhydraten zijn onder te verdelen in 3 groepen:
1. Monosachariden
- Aldose: aldehyde groep (-COH)/ketose: ketone groep (CO)
2. Disacharide: een molecuul opgebouwd uit 2 monosacharide
- Glycosidische binding > condensatie
3. Polysacharide: een molecuul opgebouwd uit vele monosachariden
- Glycosidische bindingen > condensatie
- Glycogeen: vertakt polymeer van a-glucose (energieopslag in lever)
- Starch (zetmeel): vertakt polymeer van a-glucose (amylopectin)
- Enzymen kunnen polymeren hydrolyseren: glycosidische bindingen verbreken
- Glycogeen is meer vertakt dan zetmeel hierdoor is het (1) beter oplosbaar en
(2) sneller afbreekbaar
De grote verscheidenheid in koolhydraten wordt veroorzaakt door de verschillende manieren
waarop monosacharide aan elkaar kunnen binden (glycosidische bindingen), de stereo-
isomeren, en de lengte van de polysacharide.
Cyclische structuur
De cyclische structuur van een monosacharide ontstaat door anomerisatie (geen condensatie).
Bij aldose gebeurt dit door interactie tussen C-1 en C-5, bij ketose gebeurd dit door interactie
,Samenvatting Biomoleculen
tussen C-2 en C5. Er zijn twee manieren waarop zo’n cyclische verbinding kan vormen, het
zijn anomeren van elkaar en kunnen in elkaar overgaan:
1. Alfa: -OH groep aan onderkant C-1’/rechts van C-1’ (Fisher) – 36%
2. Beta: -OH groep aan bovenkant C-1’/links van C-1’ (Fisher) – 64%
Aan de hand van het aantal zijde van een cyclische structuur zijn er twee structuren te
onderscheiden:
1. Furanose: 5-zijdige ringvorm
2. Pyranose: 6-zijdige ringvorm
Een pyranose kan ook een furanose vorm aannemen maar dit komt dan maar in kleine
hoeveelheden voor
Glycosidische bindingen
Glycoside: is een chemische stof waarin één of meer monosacharide zijn gebonden aan een
ander molecuul
- Furanosides: glycoside afgeleid van furanose
- Pyranosides: glycoside afgeleid van pyranose
Glycosidische binding: een binding tussen een monosacharide en een ander molecuul (R’-O-
R)
- Een glycosidische binding ontstaat door een condensatie reactie (interactie twee -OH
groepen) > water splitst af
- Wanneer glycosidische bindingen ontstaan tussen suikers is er sprake van
disacharide/polymeer vorming
- Verschillen tussen polymeren wordt bepaald door het type glycosidische binding
- Een glycosidische binding is geen ether omdat de glycosiden gehydroliseerd kunnen
worden naar hun oorspronkelijke alcohol
- Benaming binding:
o Alfa: vanaf onder
o Beta: vanaf boven
o 1 6: van -OH aan C-1’ naar OH van C-6’
Glycosaminoglycanen (GAG’s)
Glycosaminoglycanen (GAG’s) zijn lange ketens van disachariden en vormen een belangrijk
bestanddeel van collageenrijke weefsels, zoals kraakbeen, tussenwervelschijven, luchtpijp,
botten, bindweefsel, vaatwanden en van de synoviale vloeistof (gewrichtsvloeistof). De
negatieve lading van GAG’s wordt veroorzaakt door sulfaat- en carboxyl groepen. Door deze
negatieve lading komen er natriumionen af op negatieve lading > osmose > water > flexibel
Isomeren isomeren
Er bestaan verschillende soorten isomeren:
1. Structuurisomeren: isomeren met zelfde
molecuulformule maar verschillende
Structuurisomeren
molecuulbouw. (constitutional)
Stereoisomeren
2. Stereo-isomeren: isomeren met gelijke
molecuulformule en molecuulbouw maar
verschillende ruimtelijke oriëntatie. Diastereomeren
Spiegelbeeld
(enantiomeren)
Zowel de ruimtelijke oriëntatie als de molecuulbouw
bepalen stofeigenschappen zoals kook- en smeltpunt.
Isomeren zijn daarom verschillende stoffen met
Epimeren
verschillende stofeigenschappen.
Anomeren
, Samenvatting Biomoleculen
Er bestaan twee soorten stereoisomeren:
3. Enantiomeren (spiegelbeeldisomeren): wanneer spiegelbeelden niet op elkaar te
leggen zijn (nonsuperimposable).
o Er is sprake van een enantiomeer in de aanwezigheid van een chiraal atoom
(assymetrisch C-atoom)
o Er is sprake van een chiraal atoom wanneer een atoom gebonden is aan 4
verschillende atoomgroepen
o 2 chiraal atomen kunnen elkaar opheffen wanneer er symmetrie is in het
molecuul zelf = meso compound
4. Diastereomeren: een stereo-isomeer is dat geen enantiomeer is (geen spiegelbeeld)
Er bestaan twee soorten diastereomeren:
5. Epimeren: verschillen minimaal in 1 chiraal atoom
6. Anomeren: verschillen in oriëntatie -OH groep op C-1’ atoom
Nucleotide
Een nucleotide bestaat uit een (deoxy)ribose, fosfaatgroep en een base met N-atomen. Een
nucleoside bestaat uit een base en een suiker. De verbinding tussen deze twee structuren heet
een glycosidische binding. Een nucleïnezuur bestaat uit een keten nucleotide die gekoppeld
zijn via een 3’,5’-fosfordiester binding. De verschillende base zorgen dus voor de
verscheidenheid in nucleïnezuren. Er zijn twee verschillende type base:
1. Pyrimidines: enkele 6-zijdige ringstructuur (met N-1 gelinkt aan C-1’)
2. Purines: 6-zijdige ringstructuur samengevoegd met een 5-zijdige ringstructuur (met N-
9 gelinkt aan C-1’)
Fosfaatgroep
De bindingen in de fosfaatgroepen van een nucleotide zijn energierijke bindingen. Wanneer
een nucleotide overgaat van een tri- naar een difosfaat komt deze energie vrij. Deze energie is
nodig om nucleotide aan elkaar te koppelen en zo een nucleïnezuur te vormen. Bij de
specifieke nucleotide adenosinetrifosfaat zorgt de afsplitsing van een fosfaatgroep voor de
energie bij actieve processen (processen waarbij energie nodig is).
De lading van de fosfaatgroep is afhankelijk van de pH van de omgeving. Fosfaat heeft een
pK van 2 en komt dus bij een pH hoger dan 2 voor in de COO- -vorm. Bij fyshiologisch pH
zijn de fosfaatgroepen negatief geladen, omdat ze lage pk (2) hebben dus vrij zuur zijn > en
dus snel hun H+ afgeven en negatief worden.
Benaming
. Bij de benaming van een nucleotide wordt met een aantal zaken rekening gehouden:
- Elke nucleotide heeft zijn eigen naam aan het begin van de benaming: cytosine,
thymine, uracil, adenine, guanine (bijv. deoxythymine 5’-monofosfaat).
- Het C-atoom van de (deoxyribose) waaraan de fosfaatgroep gebonden is wordt
weergegeven in de naam (bijv. deoxythymine 5’-monofosfaat).
- Het aantal fosfaat atomen wordt aangegeven met een voorvoegsel: mono, di, tri (bijv.
deoxyuidine 5’-monofosfaat)
- Wanneer het om RNA gaat is e sprake van ribose (C-2’ = -OH) dit komt niet in de
benaming te staan
- Wanneer het om DNA gaat is er sprake van deoxyribose (C-2’ = -H), dit komt als
voorvoegsel voor de nucleotidenaam (bijv. deoxythymine 5’-monofosfaat)
Inhoudsopgave
1.1 Kleine moleculen.............................................................................................................................................2
2.2 Microscopische technieken.............................................................................................................................5
2.3 Structuur & functie eiwit.................................................................................................................................8
2.4 Aanmaak van (geglycosyleerde en niet-geglycosyleerde) eiwitten in de cel (HC).......................................10
2.6 Labster: Antilichamen, rhesusfactoren en rode bloedcellen........................................................................11
2.7 Eiwitten in de cel...........................................................................................................................................13
3.1 De structuur van nucleïnezuren en de locatie in de kern..............................................................................16
2.10 De celmembraan........................................................................................................................................18
3.3 Mitose & Meiose...........................................................................................................................................20
3.5 Mitose & Meiose (PR)...................................................................................................................................24
3.7 Enzymen........................................................................................................................................................25
3.8 Enzymen en enzymactiviteit (HC).................................................................................................................26
4.1 Epitheel (HC).................................................................................................................................................28
4.2 Epitheel (PR).................................................................................................................................................31
4.4 Epitheel (WG)................................................................................................................................................32
4.8 Bindweefsel (HC)...........................................................................................................................................33
4.9 Bindweefsel (PR)...........................................................................................................................................35
4.11 Bindweefsel en bloedvaten (WG)...............................................................................................................37
,Samenvatting Biomoleculen
1.1 Kleine moleculen
Er zijn 4 belangrijke families kleine biomoleculen:
1. Aminozuren > eiwitten: brandstoffen, communicatie, processen en transport
2. Koolhydraten: Brandstof en bouwstof
3. Nucleotide: Onderdelen van DNA/RNA en ATP
4. Vetten: Brandstof, isolatie en bouwstoffen (fosfolipiden)
Projections
- Fisher
- Howarth
- Dashed/solid wedges
Aminozuren
Aminozuren zijn de bouwstenen van eiwitten en bestaan uit een
koolstofatoom met een carbonzuurgroep (COOH), aminogroep
(NH2) en restgroep. Er zijn 20 verschillende aminozuren die samen
zorgen voor een grote verscheidenheid in eiwitten.
Door middel van een condensatie reactie kunnen
aminozuren aan elkaar gebonden worden onder de
afsplitsing van water. De binding tussen twee
aminozuren is een peptidebinding. Hydrolyse is het
proces waarbij twee aminozuren zich afsplitsen in de
aanwezigheid van water.
Koolhydraten
De algemene formule voor koolhydraten is (CH2O)n.
koolhydraten zijn onder te verdelen in 3 groepen:
1. Monosachariden
- Aldose: aldehyde groep (-COH)/ketose: ketone groep (CO)
2. Disacharide: een molecuul opgebouwd uit 2 monosacharide
- Glycosidische binding > condensatie
3. Polysacharide: een molecuul opgebouwd uit vele monosachariden
- Glycosidische bindingen > condensatie
- Glycogeen: vertakt polymeer van a-glucose (energieopslag in lever)
- Starch (zetmeel): vertakt polymeer van a-glucose (amylopectin)
- Enzymen kunnen polymeren hydrolyseren: glycosidische bindingen verbreken
- Glycogeen is meer vertakt dan zetmeel hierdoor is het (1) beter oplosbaar en
(2) sneller afbreekbaar
De grote verscheidenheid in koolhydraten wordt veroorzaakt door de verschillende manieren
waarop monosacharide aan elkaar kunnen binden (glycosidische bindingen), de stereo-
isomeren, en de lengte van de polysacharide.
Cyclische structuur
De cyclische structuur van een monosacharide ontstaat door anomerisatie (geen condensatie).
Bij aldose gebeurt dit door interactie tussen C-1 en C-5, bij ketose gebeurd dit door interactie
,Samenvatting Biomoleculen
tussen C-2 en C5. Er zijn twee manieren waarop zo’n cyclische verbinding kan vormen, het
zijn anomeren van elkaar en kunnen in elkaar overgaan:
1. Alfa: -OH groep aan onderkant C-1’/rechts van C-1’ (Fisher) – 36%
2. Beta: -OH groep aan bovenkant C-1’/links van C-1’ (Fisher) – 64%
Aan de hand van het aantal zijde van een cyclische structuur zijn er twee structuren te
onderscheiden:
1. Furanose: 5-zijdige ringvorm
2. Pyranose: 6-zijdige ringvorm
Een pyranose kan ook een furanose vorm aannemen maar dit komt dan maar in kleine
hoeveelheden voor
Glycosidische bindingen
Glycoside: is een chemische stof waarin één of meer monosacharide zijn gebonden aan een
ander molecuul
- Furanosides: glycoside afgeleid van furanose
- Pyranosides: glycoside afgeleid van pyranose
Glycosidische binding: een binding tussen een monosacharide en een ander molecuul (R’-O-
R)
- Een glycosidische binding ontstaat door een condensatie reactie (interactie twee -OH
groepen) > water splitst af
- Wanneer glycosidische bindingen ontstaan tussen suikers is er sprake van
disacharide/polymeer vorming
- Verschillen tussen polymeren wordt bepaald door het type glycosidische binding
- Een glycosidische binding is geen ether omdat de glycosiden gehydroliseerd kunnen
worden naar hun oorspronkelijke alcohol
- Benaming binding:
o Alfa: vanaf onder
o Beta: vanaf boven
o 1 6: van -OH aan C-1’ naar OH van C-6’
Glycosaminoglycanen (GAG’s)
Glycosaminoglycanen (GAG’s) zijn lange ketens van disachariden en vormen een belangrijk
bestanddeel van collageenrijke weefsels, zoals kraakbeen, tussenwervelschijven, luchtpijp,
botten, bindweefsel, vaatwanden en van de synoviale vloeistof (gewrichtsvloeistof). De
negatieve lading van GAG’s wordt veroorzaakt door sulfaat- en carboxyl groepen. Door deze
negatieve lading komen er natriumionen af op negatieve lading > osmose > water > flexibel
Isomeren isomeren
Er bestaan verschillende soorten isomeren:
1. Structuurisomeren: isomeren met zelfde
molecuulformule maar verschillende
Structuurisomeren
molecuulbouw. (constitutional)
Stereoisomeren
2. Stereo-isomeren: isomeren met gelijke
molecuulformule en molecuulbouw maar
verschillende ruimtelijke oriëntatie. Diastereomeren
Spiegelbeeld
(enantiomeren)
Zowel de ruimtelijke oriëntatie als de molecuulbouw
bepalen stofeigenschappen zoals kook- en smeltpunt.
Isomeren zijn daarom verschillende stoffen met
Epimeren
verschillende stofeigenschappen.
Anomeren
, Samenvatting Biomoleculen
Er bestaan twee soorten stereoisomeren:
3. Enantiomeren (spiegelbeeldisomeren): wanneer spiegelbeelden niet op elkaar te
leggen zijn (nonsuperimposable).
o Er is sprake van een enantiomeer in de aanwezigheid van een chiraal atoom
(assymetrisch C-atoom)
o Er is sprake van een chiraal atoom wanneer een atoom gebonden is aan 4
verschillende atoomgroepen
o 2 chiraal atomen kunnen elkaar opheffen wanneer er symmetrie is in het
molecuul zelf = meso compound
4. Diastereomeren: een stereo-isomeer is dat geen enantiomeer is (geen spiegelbeeld)
Er bestaan twee soorten diastereomeren:
5. Epimeren: verschillen minimaal in 1 chiraal atoom
6. Anomeren: verschillen in oriëntatie -OH groep op C-1’ atoom
Nucleotide
Een nucleotide bestaat uit een (deoxy)ribose, fosfaatgroep en een base met N-atomen. Een
nucleoside bestaat uit een base en een suiker. De verbinding tussen deze twee structuren heet
een glycosidische binding. Een nucleïnezuur bestaat uit een keten nucleotide die gekoppeld
zijn via een 3’,5’-fosfordiester binding. De verschillende base zorgen dus voor de
verscheidenheid in nucleïnezuren. Er zijn twee verschillende type base:
1. Pyrimidines: enkele 6-zijdige ringstructuur (met N-1 gelinkt aan C-1’)
2. Purines: 6-zijdige ringstructuur samengevoegd met een 5-zijdige ringstructuur (met N-
9 gelinkt aan C-1’)
Fosfaatgroep
De bindingen in de fosfaatgroepen van een nucleotide zijn energierijke bindingen. Wanneer
een nucleotide overgaat van een tri- naar een difosfaat komt deze energie vrij. Deze energie is
nodig om nucleotide aan elkaar te koppelen en zo een nucleïnezuur te vormen. Bij de
specifieke nucleotide adenosinetrifosfaat zorgt de afsplitsing van een fosfaatgroep voor de
energie bij actieve processen (processen waarbij energie nodig is).
De lading van de fosfaatgroep is afhankelijk van de pH van de omgeving. Fosfaat heeft een
pK van 2 en komt dus bij een pH hoger dan 2 voor in de COO- -vorm. Bij fyshiologisch pH
zijn de fosfaatgroepen negatief geladen, omdat ze lage pk (2) hebben dus vrij zuur zijn > en
dus snel hun H+ afgeven en negatief worden.
Benaming
. Bij de benaming van een nucleotide wordt met een aantal zaken rekening gehouden:
- Elke nucleotide heeft zijn eigen naam aan het begin van de benaming: cytosine,
thymine, uracil, adenine, guanine (bijv. deoxythymine 5’-monofosfaat).
- Het C-atoom van de (deoxyribose) waaraan de fosfaatgroep gebonden is wordt
weergegeven in de naam (bijv. deoxythymine 5’-monofosfaat).
- Het aantal fosfaat atomen wordt aangegeven met een voorvoegsel: mono, di, tri (bijv.
deoxyuidine 5’-monofosfaat)
- Wanneer het om RNA gaat is e sprake van ribose (C-2’ = -OH) dit komt niet in de
benaming te staan
- Wanneer het om DNA gaat is er sprake van deoxyribose (C-2’ = -H), dit komt als
voorvoegsel voor de nucleotidenaam (bijv. deoxythymine 5’-monofosfaat)
