METABOLISME
MODULE 1
1.1 BIOMOLECULEN
4 belangrijke klassen
- Suikers – koolhydraten
- Lipiden – vetten w gebruikt door alle
o Vetzuren en glycerol levensvormen op Aarde
- Proteïnen (eiwitten)
o Aminozuren, peptiden
- Nucleïnezuren (RNA en DNA)
o Nucleotiden (ATP) en basen
WATER
- = meest voorkomend biomolecule in lichaam
o 65kg => 2500 mol water = 1027 moleculen
o = 70% vd lichaamsmassa
o = 99% van alle moleculen in lichaam
- [water]bloed = +/- 50 mol/l
- 1/100 miljoen watermoleculen ioniseert tot H+ en OH-ion
o à Zuur-base-eigenschappen van water
- Hoge warmtecapaciteit
o à stabiele lichaamsT
- Moleculen kunnen sterk/zwak interageren met water
o Sterke interacties
§ = hydrofiele moleculen
• à lossen op in water
o Zwakke interacties
§ = hydrofobe moleculen
• à bijeendrijven weg van water à vetdruppels & biologische
membranen
- Kleinere ionen én metabolieten kunnen erin oplossen
1
, SUIKERS (KOOLHYDRATEN)
- Bouwstenen:
o Monosachariden
- Bindingen:
o Glycosidebindingen (=> disachariden, oligosachariden, polysachariden)
- Belang stereochemie
o CHO: 2 rotaties rond C mogelijk = Fischerprojectie van chirale centra
§ L-isomeer
§ D-isomeer
o Spiegeling thv C2
§ à mannose & glucose
o Spiegeling thv C4
§ à glucose & galactose
o Belang
§ ≠ enzymes voor metabolisering
- Niet gecodeerd in het genoom (wel de enzymen die de suikers aanmaken)
- Polymeren geen unieke grootte
o = ≠ aantal glucose-moleculen à variabele molecuulmassa
o vb. zetmeel – planten
o vb. glycogeen – dieren
- = Meest abundante biomoleculen op Aarde
- Belang:
o Voeding
§ E-bron in (on)gezonde voeding
o Metabolisme
o Biomedische toepassingen
§ Oorzaak van ziektes
• vb. caries (aantasting tandglazuur), CV, leververvetting, diabetes
3 BELANGRIJKE DISACHARIDEN
= belangrijk in voeding én spijsvertering
- Sucrose
o In voeding: gebak, cornflakes, …
o Pathofysiologisch verband:
§ Meer verbruik à tandbederf ↑, meer kans op beschadigingsziekten
(obesitas, diabetes type II)
2
, - Lactose
o Belangrijkste suiker in moedermelk & koemelk
§ > melk van zoogdieren
- Maltose
o = tussenproduct in
§ Spijsvertering van zetmeel (vb. aardappelen,
rijst, …)
§ Bierproductie (mouten)
OLIGOSACHARIDEN
à Glycolipiden
- = structuur van membranen (bloedgroepen)
- = polaire bedekking van membranen (soort laagje)
à Glycoproteïnen
- 2 soorten
o O-gebonden glycoproteïnen
§ = suiker aan az met OH-groep
o N-gebonden glycoproteïnen
§ = suiker aan eind-N van asparagineresidu’s
- Zeer veel mogelijkheden
o In soorten bouwstenen
o In soorten glycosidebindingen
- Belang
o Cel-celinteracties
o Receptor-ligand interacties
o Interacties tss eiwitten in bloedbaan én hun liganden
o Eiwi-eiwit-interacties
POLYSACHARIDEN
= > 10 glucose-moleculen
O
O
HO
HO
CH2OH
CH2OH
- Cellulose
glucose
GlcNac
N-acetyl
o = glucose-moleculen via 𝛃 1-4 én H-bruggen verbonden
O
O
OH
bèta-1 → 4
§ à stevige structuur
O
O
HO
HO
GlcNac
glucose
o = belangrijkste structuurpolymeer in planten
OH
CH2OH
N-acetyl
CH2OH
§ Celwanden
O
O
§ Houtvezels
cellulose
chitine
O
O
HO
HO
- Chitine
CH2OH
CH2OH
o = N-acetylglucosamineketen
N-acetyl
O
O
OH
o = belangrijkste structuurpolymeer in ongewervelde dieren
O
O
HO
HO
§ Insecten – exoskelet
§ Schaaldier – pantser
N-acetyl
OH
CH2OH
CH2OH
O
O
O
O
3
, - Glucosaminoglycanen
o Bouwstenen = afgeleiden van suikers met carboxyl-/amino-/sulfaatgroepen op
o = sterk polair
§ = (-) lading à veel water binden à waterig/viskeus mengsel
o = repeterende disacharide-eenheden
§ tvv zeer lange strengen
o Sommige covalent verbonden aan eiwit
§ => proteoglycanen
• à KB, BW, … à stevigheid in gewrichten
o Functies in EC-ruimte
§ Bindweefsel
§ Bloedbaan
§ KB
§ Gewrichten
o 2 vb’en
§ Hyaluronzuur
• = in viskeuze structuren in lichaam
• = belangrijkste structuurpolymeer in
o Glasachtig lichaam – oog
o Navelstreng
o Gewrichtsvloeistof (smerend effect)
§ Heparine
• = belangrijkste structuurpolymeer vd bloedvatwand
o à natuurlijke antistolling
§ Bloed tegen wand stolt niet
§ ó defecte wand: stollingsfactoren kunnen wel aan
cascade beginnen à dichten defect in wand
o à medische toepassing antistolling
§ vb. bloedafname -> heparine in buisje ó stolling van
bloed in buisje
- Zetmeel
o = D-glucosepolymeer
§ > amylose = onvertakt
§ > amylopectine = vertakt
o = belangrijkste E-reserve in planten (knollen, bollen, zaden)
4
MODULE 1
1.1 BIOMOLECULEN
4 belangrijke klassen
- Suikers – koolhydraten
- Lipiden – vetten w gebruikt door alle
o Vetzuren en glycerol levensvormen op Aarde
- Proteïnen (eiwitten)
o Aminozuren, peptiden
- Nucleïnezuren (RNA en DNA)
o Nucleotiden (ATP) en basen
WATER
- = meest voorkomend biomolecule in lichaam
o 65kg => 2500 mol water = 1027 moleculen
o = 70% vd lichaamsmassa
o = 99% van alle moleculen in lichaam
- [water]bloed = +/- 50 mol/l
- 1/100 miljoen watermoleculen ioniseert tot H+ en OH-ion
o à Zuur-base-eigenschappen van water
- Hoge warmtecapaciteit
o à stabiele lichaamsT
- Moleculen kunnen sterk/zwak interageren met water
o Sterke interacties
§ = hydrofiele moleculen
• à lossen op in water
o Zwakke interacties
§ = hydrofobe moleculen
• à bijeendrijven weg van water à vetdruppels & biologische
membranen
- Kleinere ionen én metabolieten kunnen erin oplossen
1
, SUIKERS (KOOLHYDRATEN)
- Bouwstenen:
o Monosachariden
- Bindingen:
o Glycosidebindingen (=> disachariden, oligosachariden, polysachariden)
- Belang stereochemie
o CHO: 2 rotaties rond C mogelijk = Fischerprojectie van chirale centra
§ L-isomeer
§ D-isomeer
o Spiegeling thv C2
§ à mannose & glucose
o Spiegeling thv C4
§ à glucose & galactose
o Belang
§ ≠ enzymes voor metabolisering
- Niet gecodeerd in het genoom (wel de enzymen die de suikers aanmaken)
- Polymeren geen unieke grootte
o = ≠ aantal glucose-moleculen à variabele molecuulmassa
o vb. zetmeel – planten
o vb. glycogeen – dieren
- = Meest abundante biomoleculen op Aarde
- Belang:
o Voeding
§ E-bron in (on)gezonde voeding
o Metabolisme
o Biomedische toepassingen
§ Oorzaak van ziektes
• vb. caries (aantasting tandglazuur), CV, leververvetting, diabetes
3 BELANGRIJKE DISACHARIDEN
= belangrijk in voeding én spijsvertering
- Sucrose
o In voeding: gebak, cornflakes, …
o Pathofysiologisch verband:
§ Meer verbruik à tandbederf ↑, meer kans op beschadigingsziekten
(obesitas, diabetes type II)
2
, - Lactose
o Belangrijkste suiker in moedermelk & koemelk
§ > melk van zoogdieren
- Maltose
o = tussenproduct in
§ Spijsvertering van zetmeel (vb. aardappelen,
rijst, …)
§ Bierproductie (mouten)
OLIGOSACHARIDEN
à Glycolipiden
- = structuur van membranen (bloedgroepen)
- = polaire bedekking van membranen (soort laagje)
à Glycoproteïnen
- 2 soorten
o O-gebonden glycoproteïnen
§ = suiker aan az met OH-groep
o N-gebonden glycoproteïnen
§ = suiker aan eind-N van asparagineresidu’s
- Zeer veel mogelijkheden
o In soorten bouwstenen
o In soorten glycosidebindingen
- Belang
o Cel-celinteracties
o Receptor-ligand interacties
o Interacties tss eiwitten in bloedbaan én hun liganden
o Eiwi-eiwit-interacties
POLYSACHARIDEN
= > 10 glucose-moleculen
O
O
HO
HO
CH2OH
CH2OH
- Cellulose
glucose
GlcNac
N-acetyl
o = glucose-moleculen via 𝛃 1-4 én H-bruggen verbonden
O
O
OH
bèta-1 → 4
§ à stevige structuur
O
O
HO
HO
GlcNac
glucose
o = belangrijkste structuurpolymeer in planten
OH
CH2OH
N-acetyl
CH2OH
§ Celwanden
O
O
§ Houtvezels
cellulose
chitine
O
O
HO
HO
- Chitine
CH2OH
CH2OH
o = N-acetylglucosamineketen
N-acetyl
O
O
OH
o = belangrijkste structuurpolymeer in ongewervelde dieren
O
O
HO
HO
§ Insecten – exoskelet
§ Schaaldier – pantser
N-acetyl
OH
CH2OH
CH2OH
O
O
O
O
3
, - Glucosaminoglycanen
o Bouwstenen = afgeleiden van suikers met carboxyl-/amino-/sulfaatgroepen op
o = sterk polair
§ = (-) lading à veel water binden à waterig/viskeus mengsel
o = repeterende disacharide-eenheden
§ tvv zeer lange strengen
o Sommige covalent verbonden aan eiwit
§ => proteoglycanen
• à KB, BW, … à stevigheid in gewrichten
o Functies in EC-ruimte
§ Bindweefsel
§ Bloedbaan
§ KB
§ Gewrichten
o 2 vb’en
§ Hyaluronzuur
• = in viskeuze structuren in lichaam
• = belangrijkste structuurpolymeer in
o Glasachtig lichaam – oog
o Navelstreng
o Gewrichtsvloeistof (smerend effect)
§ Heparine
• = belangrijkste structuurpolymeer vd bloedvatwand
o à natuurlijke antistolling
§ Bloed tegen wand stolt niet
§ ó defecte wand: stollingsfactoren kunnen wel aan
cascade beginnen à dichten defect in wand
o à medische toepassing antistolling
§ vb. bloedafname -> heparine in buisje ó stolling van
bloed in buisje
- Zetmeel
o = D-glucosepolymeer
§ > amylose = onvertakt
§ > amylopectine = vertakt
o = belangrijkste E-reserve in planten (knollen, bollen, zaden)
4
