Samenvatting Celbiologie:
Hoofdstuk 1
1.1 Chemische samenstelling van een cel
Definitie: Cellen zijn in essentie door een membraam, omsloten compartimenten, gevuld met sterk
geconcentreerde waterige oplossing van chemicaliën.
Heeft een waterig milieu (polair of hydrofoob)
Apolaire (vet- of olieachtige of hydrofobe) zones: membranen.
Het grootste deel van de chemicaliën in de cellen zijn organische verbinden (koolstofverbindingen).
90% zijn grote tot zeer grote moleculen met honderden tot vele duizenden koolstofatomen
= MACROMOLECULEN
Namelijk: polysacchariden, lipiden, proteïnen en nucleïnezuren.
Voornaamste functies van de macromoleculen in de cel:
A. Polysacchariden
- reservefunctie (vb. zetmeel, glycogeen)
- structurele functie (vb. cellulose, chitine, mureïne in celwanden)
B. Lipiden
- reservefunctie (vb. in olie- en vetdruppels)
- structurele functie (vb. fosfolipiden in membranen)
C. Proteïnen
- enzymen: katalyseren de reacties van het metabolisme
- structurele functie
- reservefunctie
-regulatorische functie
-transport functie
D. Nucleïnezuren
- DNA: Genetisch materiaal
- RNA: komt tussen bij de expressie van het genetisch materiaal
De rest van organische verbindingen in de cel zijn kleine moleculen die ofwel als vouwstenen dienen
voor de macromoleculen, ofwel dienstdoen als tussenproducten of regulatoren van de reacties van
het metabolisme. (Molecuulgewicht tussen 100 en 1000 dalton met +- 30 koolstofatomen)
De cel bevat ook anorganische ionen (NH4+, K+, etc..). Deze oefenen een regulerende werking op de
activiteit van enzymen. Ze komen in vrij hoge concentraties voor in de cel maar de metaalionen niet.
CEL 70% water, 22% macro, 1 anorganische, 0.2 andere en de rest organische.
,1.2 Het element koolstof
C-atoom:
Kan vier covalente bindingen vormen
Onbeperkte lengte van ketens
Biologische bindingen met: O, P, N, S en H
Vormt complexe moleculen
Dankzij koolstof zijn levende wezens ontstaan en kunnen evolueren
1.3 Onderscheid: polair- apolair
Polair stoffen
hydrofiel of wateraantrekkend of ook wateroplosbaar
hebben een inwendige ladingsverdeling, daardoor trekken ze gemakkelijk
watermoleculen aan die zelf een positieve en negatieve pool bezitten.
Vb; --OH, --CHO,-COOH, -NH2
Geladen groepen zoals -COO- en -NH3+ zijn sterk polair. Suikers ook.
Apolair stoffen
hydrofoob of waterafstotend, lipofiel of vetoplosbaar
lossen slecht op in water, daarentegen lossen ze wel goed op in vloeistoffen die zelf
apolair van aard zijn = organische solventen
Hoe meer koolstoffen hoe meer apolair de stof is en hoe slechter deze in water oplost.
Voorbeelden:
- Ethanol (C2H5OH) is meer polair dan methanol (CH3OH). Propanol is nog meer apolair dan ethanol,
butanol nog meer dan propanol, enz.
- Ringstructuren bezitten uit zichzelf veel C-atomen e zijn dus meestal zeer apolair: benzeen en
fenylgroep.
De polariteit en wateroplosbaarheid van een organisch molecule wordt bepaald dor de verhouding
van het aantal polaire en apolaire groepen.
1.4 Onderscheid: stevige bindingen – zwakke bindingen
Sterke bindingen:
Covalente binding: binding tussen atomen zoals bv. tussen C en H.
Zeer stevige binding dat slechts door enzymen kan gebroken worden.
Zwakke bindingen:
, Ionische binding: treedt op tussen geladen groepen bv. -COO - en -NH3+. Zijn zwak omdat water
steeds in competitie optreedt met de partieel geladen polen van de watermoleculen.
Waterstofbinding: komt tot stand doordat een H-toom gedeeld wordt tussen twee
elektronegatieve atomen (zoals O of N). Watermoleculen onder elkaar in water opgelost binden zich
zo. Zijn zwak omdat water steeds in competitie optreedt met de partieel geladen polen van de
watermoleculen.
Hydrofobe interactie: interactie/aantrekkingskracht tussen hydrofobe moleculen of groepen dat
door stand komt doordat watermoleculen voor elkaar een veel grotere aantrekking bezitten dan
voor hydrofobe moleculen. Daardoor gaan deze hydrofobe moleculen met elkaar aggregeren zodat
het contactoppervlak met het omringende water zo klein mogelijk wordt. Deze wordt nog
gestabiliseerd door de Vander Waalsbindingen (interactie tussen fluctuerende ladingsverschillen die
in alle moleculen optreden).
Kunnen spontaan gebroken worden bij gewone temperatuur.
1.5 Overzicht van de bouwstenen van de
macromoleculen en de bindingen ertussen
Hoofdstuk 1
1.1 Chemische samenstelling van een cel
Definitie: Cellen zijn in essentie door een membraam, omsloten compartimenten, gevuld met sterk
geconcentreerde waterige oplossing van chemicaliën.
Heeft een waterig milieu (polair of hydrofoob)
Apolaire (vet- of olieachtige of hydrofobe) zones: membranen.
Het grootste deel van de chemicaliën in de cellen zijn organische verbinden (koolstofverbindingen).
90% zijn grote tot zeer grote moleculen met honderden tot vele duizenden koolstofatomen
= MACROMOLECULEN
Namelijk: polysacchariden, lipiden, proteïnen en nucleïnezuren.
Voornaamste functies van de macromoleculen in de cel:
A. Polysacchariden
- reservefunctie (vb. zetmeel, glycogeen)
- structurele functie (vb. cellulose, chitine, mureïne in celwanden)
B. Lipiden
- reservefunctie (vb. in olie- en vetdruppels)
- structurele functie (vb. fosfolipiden in membranen)
C. Proteïnen
- enzymen: katalyseren de reacties van het metabolisme
- structurele functie
- reservefunctie
-regulatorische functie
-transport functie
D. Nucleïnezuren
- DNA: Genetisch materiaal
- RNA: komt tussen bij de expressie van het genetisch materiaal
De rest van organische verbindingen in de cel zijn kleine moleculen die ofwel als vouwstenen dienen
voor de macromoleculen, ofwel dienstdoen als tussenproducten of regulatoren van de reacties van
het metabolisme. (Molecuulgewicht tussen 100 en 1000 dalton met +- 30 koolstofatomen)
De cel bevat ook anorganische ionen (NH4+, K+, etc..). Deze oefenen een regulerende werking op de
activiteit van enzymen. Ze komen in vrij hoge concentraties voor in de cel maar de metaalionen niet.
CEL 70% water, 22% macro, 1 anorganische, 0.2 andere en de rest organische.
,1.2 Het element koolstof
C-atoom:
Kan vier covalente bindingen vormen
Onbeperkte lengte van ketens
Biologische bindingen met: O, P, N, S en H
Vormt complexe moleculen
Dankzij koolstof zijn levende wezens ontstaan en kunnen evolueren
1.3 Onderscheid: polair- apolair
Polair stoffen
hydrofiel of wateraantrekkend of ook wateroplosbaar
hebben een inwendige ladingsverdeling, daardoor trekken ze gemakkelijk
watermoleculen aan die zelf een positieve en negatieve pool bezitten.
Vb; --OH, --CHO,-COOH, -NH2
Geladen groepen zoals -COO- en -NH3+ zijn sterk polair. Suikers ook.
Apolair stoffen
hydrofoob of waterafstotend, lipofiel of vetoplosbaar
lossen slecht op in water, daarentegen lossen ze wel goed op in vloeistoffen die zelf
apolair van aard zijn = organische solventen
Hoe meer koolstoffen hoe meer apolair de stof is en hoe slechter deze in water oplost.
Voorbeelden:
- Ethanol (C2H5OH) is meer polair dan methanol (CH3OH). Propanol is nog meer apolair dan ethanol,
butanol nog meer dan propanol, enz.
- Ringstructuren bezitten uit zichzelf veel C-atomen e zijn dus meestal zeer apolair: benzeen en
fenylgroep.
De polariteit en wateroplosbaarheid van een organisch molecule wordt bepaald dor de verhouding
van het aantal polaire en apolaire groepen.
1.4 Onderscheid: stevige bindingen – zwakke bindingen
Sterke bindingen:
Covalente binding: binding tussen atomen zoals bv. tussen C en H.
Zeer stevige binding dat slechts door enzymen kan gebroken worden.
Zwakke bindingen:
, Ionische binding: treedt op tussen geladen groepen bv. -COO - en -NH3+. Zijn zwak omdat water
steeds in competitie optreedt met de partieel geladen polen van de watermoleculen.
Waterstofbinding: komt tot stand doordat een H-toom gedeeld wordt tussen twee
elektronegatieve atomen (zoals O of N). Watermoleculen onder elkaar in water opgelost binden zich
zo. Zijn zwak omdat water steeds in competitie optreedt met de partieel geladen polen van de
watermoleculen.
Hydrofobe interactie: interactie/aantrekkingskracht tussen hydrofobe moleculen of groepen dat
door stand komt doordat watermoleculen voor elkaar een veel grotere aantrekking bezitten dan
voor hydrofobe moleculen. Daardoor gaan deze hydrofobe moleculen met elkaar aggregeren zodat
het contactoppervlak met het omringende water zo klein mogelijk wordt. Deze wordt nog
gestabiliseerd door de Vander Waalsbindingen (interactie tussen fluctuerende ladingsverschillen die
in alle moleculen optreden).
Kunnen spontaan gebroken worden bij gewone temperatuur.
1.5 Overzicht van de bouwstenen van de
macromoleculen en de bindingen ertussen
