1. CHEMISCHE COMPONENTEN VAN DE CEL
1.1 INLEIDING
- 4 kwantitatieve elementen in organismen: H, C, O, N
- 11 bouwelementen vh organisme: O, C, H, N, Ca, P, K, S, Na, Cl, Mg<
-> naast 11 bouwelementen ook microhoeveelheden andere elementen = spoorelementen
-> spoorelementen noodzakelijk vr bouw = oligo-elementen
-> oligo- + bouwelementen = bio-elementen
-> toevallige spoorelementen: nt met bouw te maken
- levende organismen = open systemen
- cste wisseling v E en materie met omgeving
- globaal = streven naar winst
- winst: voedsel, drank, ademhaling, energie
- verlies: fecaliën, urine, ademhaling, warmte huid
-> moet in evenwicht zijn -> anders ziek
1.2 ANORGANISCHE MOLECULEN
1.2.1 WATER (H 2 O)
- belangrijkste deel vd cel: 70%
- oplos-, reactie-, transportmiddel, warmteregulatie
1.2.2 ZUURSTOF O2
- om organisch materiaal te oxideren
1.2.3 KOOLSTOFDIOXIDE CO2
- afvalproduct van verbranding organisch materiaal
1.3 ORGANISCHE MOLECULEN
- 4 groepen kleine moleculen in cellen:
-> suikers, vetzuren, aminozuren, nucleotiden -> C-gebaseerd
-> suikers -> polysacchariden
-> vetzuren -> vetten, lipiden, membranen
-> aminozuren -> proteïnen
-> nucleotiden -> nucleïnezuren
1.3.1 SUIKERS ALS BASIS VOOR POLYSACCHARIDEN
- monosacchariden, disacchariden en polysacchariden
- monosacchariden: (CH2O)n : belang bij stofwisselingsprocessen (bv: glucose levert bij afbraak E)
-> n= 3 – 8 ( n=3: triose / n=5: pentose / n=6: hexose)
-> 6-ring => 5 C’s en 1 O
-> bevatten altijd keton- of aldehydegroep
- polymeriseren = aaneenkoppelen v kleine moleculen tot lange ketens (vorming polymeren)
- 2 hexose moleculen gekoppeld -> ontstaan disaccharide
-> sacharose (rietsuiker = bietsuiker) en lactose (melksuiker) en maltose (tssprod afbraak zetmeel)
-> afsplitsing molecule H2O
, - polysacchariden: zetmeel, glycogeen, cellulose (bèta-glucose-eenheden)
-> zetmeel & glycogeen: opslagvormen v α-glucose
-> zetmeel= mengsel amylose en amylopectine
-> structuur glycogeen lijkt op amylopectine, maar sterker vertakt
-> cellulosemoleculen: uit β-glucose-eenheden -> hebben draadvormige structuur
- cellulose bestanddeel vd wanden v plantencelen die stevigheid verlenen a planten
- kleine oligosaccharide, knn covalent binden met eiwitten om glycoproteïnen te vormen
-> met lipiden tot vorming glycolipiden
- monosacchariden: fig 1:
- ringformaties: fig 2:
- isomeren: fig 3:
- suikers als basis voor disacchariden: fig 4 en fig 5:
1.3.2 VETZUREN ALS BASIS VOOR LIPIDEN OF VETTEN
- lange koolwaterstofketen: hydrofoob, weinig chemisch actief -> hydrofobe staart
- carboxylgroep (-COOH); gedraagt als zuur; hydrofiel en chemisch actief -> hydrofiele kop
- bijna alle vetzuren covalent gebonden met andere moleculen via carboxylgroep
- verzadigd vetzuur => wnr CH-keten verzadigd is met H
- onverzadigd vetzuur => wnr tss 2 opeenvolgende C-atomen 1(+) dubbele bindingen voorkomen
-> 1 dubbele binding = enkelvoudig onverzadigd zuur, 2 2x binding, tweevoudig onverzadigd…
, - lipiden: C, H, O, (beetje P en N)
-> apolair slecht oplosbaar in H2O -> goed oplosbaar in benzeen en chloroform
1.3.2.1 EENVOUDIGE LIPIDEN
- esters v vetzuren met alcohol
- triglyceriden (naturelle vetten) -> uit 1 molecuul glycerol, 3 moleculen vetzuren
- triglyceriden slaan E op
- opgeslagen triglyceriden ih onderhuids bindweefsel hebben ook warmte-isolatie
- wnr triglyceriden ook nog P bevatten = fosfolipiden (bouwsteen celmembraan)(fig 6)
1.3.2.2 FOSFOLIPIDEN
- hydrofobe staart
- dubbele laag fosfolipiden -> basis celmembraan
- hydrofiele kop naar H2O gericht
1.3.2.3 AFGELEIDE LIPIDEN
- stoffen met vetachtig karakter
- niet als eenvoudige of samengestelde lipiden te classificeren
- hierin behoren in vet oplosbare vitaminen A, D, E en K, geslachtshormonen en carotenoïden
- geslachts- en bijnierhormonen zijn steroïden
- cholesterol is steroïd
- carotenoïden (in membraan v chloroplasten): rol bij lichtsabsorptie
- fig 7: gekende vetzuren en triglyceriden
- fig 8: carboxylgroep en fosfolipiden
Stearinezuur:
Palmitinezuur:
Oliezuur:
- fig 9: micel
- fig 10: isoprene
- fig 11: steroïden
- fig 12: glycolipiden
Fig 9: Fig 10: Fig 10:
Fig 12:
, 1.3.3 AMINOZUREN ALS BASIS VOOR DE EIWITTEN OF PROTEÏNES
- AZ: bouwsteen eiwitten
- 20 AZ
- natuurlijk voorkomende = α-AZ
-> bevatten aan α-C-atoom aminogroep (-NH2), carboxylgroep (-COOH), H en restgroep
- AZ knn proton afstaan -> dan neg geladen
- AZ knn proton opnemen -> dan pos geladen
- zwitterion -> meeste AZ bevatten + en – lading
- eiwitten = polymeren opgeplooid in 3D structuur
- carboxylgroep en aminogroep v 2 AZ knn (met afsplitsing v H2O-molecuul) binding vormen
- peptidebinding = covalente binding tss 2 opeenvolgende AZ in eiwit
- eiwitten bestanddeel celstructuren (membranen, ribosomen en chromatine in celkern)
- denatureren eiwitten: verliezen 3D structuur, zonder dat ketens w verbroken
-> hoge T, extreme pH, dehydratatie
-> veroorzaakt dr zwakke bindingen
-> eiwitten verliezen biologische activiteit
-> enzymen w onwerkzaam
1.3.4 NUCLEOTIDEN ALS BASIS VOOR NUCLEÏNEZUREN
- nucleotiden opgebouwd uit 3 delen:
1. base (1 of 2 cyclische ringen met C en #N)
2. Suiker; ribose of deoxyribose
3. 1(+) fosfaatgroepen
- nucleotiden met ribose = ribonucleotiden
- nucleotide met deoxyribose = deoxyribonycleotiden
- N-houdende ringen = basen
- basen: Cystosine (C), Thymine (T), Uracil (U), Adenine (A), Guanine (G)
-> A&G zijn purines (dubbele gefuseerde ring; 5-ring + 6-ring)
-> C,T&U zijn pyrimidines
- nucleotiden: kort termijn E-dragers (ATP)
- zorgen voor stockage biologische info onder vorm v nucleïnezuren
- nucleïnezuren => zure eigenschappen & id kern
- polysacchariden en eiwitten = polynucleotiden
-> nucleotide subeenheden covalent gebonden via fosfodiësterverbindingen tss P-groep
vd suiker v ene nucleotide met OH-groep vd suiker v volgende nucleotide
- DNA: A, G, C en T
-> 2x-strengig -> 2x helix => 2 polynucleotideketens antiparallel tov elkaar
-> samengehouden dr H-brug tss basen
-> A-T en G-C
- RNA: A, G, C en U -> enkelstreng
- fig 13: nucleotides
- fig 14: fosfaten
- fig 15: basis suikerverbinding
Fig 13: Fig 14: Fig 15:
1.1 INLEIDING
- 4 kwantitatieve elementen in organismen: H, C, O, N
- 11 bouwelementen vh organisme: O, C, H, N, Ca, P, K, S, Na, Cl, Mg<
-> naast 11 bouwelementen ook microhoeveelheden andere elementen = spoorelementen
-> spoorelementen noodzakelijk vr bouw = oligo-elementen
-> oligo- + bouwelementen = bio-elementen
-> toevallige spoorelementen: nt met bouw te maken
- levende organismen = open systemen
- cste wisseling v E en materie met omgeving
- globaal = streven naar winst
- winst: voedsel, drank, ademhaling, energie
- verlies: fecaliën, urine, ademhaling, warmte huid
-> moet in evenwicht zijn -> anders ziek
1.2 ANORGANISCHE MOLECULEN
1.2.1 WATER (H 2 O)
- belangrijkste deel vd cel: 70%
- oplos-, reactie-, transportmiddel, warmteregulatie
1.2.2 ZUURSTOF O2
- om organisch materiaal te oxideren
1.2.3 KOOLSTOFDIOXIDE CO2
- afvalproduct van verbranding organisch materiaal
1.3 ORGANISCHE MOLECULEN
- 4 groepen kleine moleculen in cellen:
-> suikers, vetzuren, aminozuren, nucleotiden -> C-gebaseerd
-> suikers -> polysacchariden
-> vetzuren -> vetten, lipiden, membranen
-> aminozuren -> proteïnen
-> nucleotiden -> nucleïnezuren
1.3.1 SUIKERS ALS BASIS VOOR POLYSACCHARIDEN
- monosacchariden, disacchariden en polysacchariden
- monosacchariden: (CH2O)n : belang bij stofwisselingsprocessen (bv: glucose levert bij afbraak E)
-> n= 3 – 8 ( n=3: triose / n=5: pentose / n=6: hexose)
-> 6-ring => 5 C’s en 1 O
-> bevatten altijd keton- of aldehydegroep
- polymeriseren = aaneenkoppelen v kleine moleculen tot lange ketens (vorming polymeren)
- 2 hexose moleculen gekoppeld -> ontstaan disaccharide
-> sacharose (rietsuiker = bietsuiker) en lactose (melksuiker) en maltose (tssprod afbraak zetmeel)
-> afsplitsing molecule H2O
, - polysacchariden: zetmeel, glycogeen, cellulose (bèta-glucose-eenheden)
-> zetmeel & glycogeen: opslagvormen v α-glucose
-> zetmeel= mengsel amylose en amylopectine
-> structuur glycogeen lijkt op amylopectine, maar sterker vertakt
-> cellulosemoleculen: uit β-glucose-eenheden -> hebben draadvormige structuur
- cellulose bestanddeel vd wanden v plantencelen die stevigheid verlenen a planten
- kleine oligosaccharide, knn covalent binden met eiwitten om glycoproteïnen te vormen
-> met lipiden tot vorming glycolipiden
- monosacchariden: fig 1:
- ringformaties: fig 2:
- isomeren: fig 3:
- suikers als basis voor disacchariden: fig 4 en fig 5:
1.3.2 VETZUREN ALS BASIS VOOR LIPIDEN OF VETTEN
- lange koolwaterstofketen: hydrofoob, weinig chemisch actief -> hydrofobe staart
- carboxylgroep (-COOH); gedraagt als zuur; hydrofiel en chemisch actief -> hydrofiele kop
- bijna alle vetzuren covalent gebonden met andere moleculen via carboxylgroep
- verzadigd vetzuur => wnr CH-keten verzadigd is met H
- onverzadigd vetzuur => wnr tss 2 opeenvolgende C-atomen 1(+) dubbele bindingen voorkomen
-> 1 dubbele binding = enkelvoudig onverzadigd zuur, 2 2x binding, tweevoudig onverzadigd…
, - lipiden: C, H, O, (beetje P en N)
-> apolair slecht oplosbaar in H2O -> goed oplosbaar in benzeen en chloroform
1.3.2.1 EENVOUDIGE LIPIDEN
- esters v vetzuren met alcohol
- triglyceriden (naturelle vetten) -> uit 1 molecuul glycerol, 3 moleculen vetzuren
- triglyceriden slaan E op
- opgeslagen triglyceriden ih onderhuids bindweefsel hebben ook warmte-isolatie
- wnr triglyceriden ook nog P bevatten = fosfolipiden (bouwsteen celmembraan)(fig 6)
1.3.2.2 FOSFOLIPIDEN
- hydrofobe staart
- dubbele laag fosfolipiden -> basis celmembraan
- hydrofiele kop naar H2O gericht
1.3.2.3 AFGELEIDE LIPIDEN
- stoffen met vetachtig karakter
- niet als eenvoudige of samengestelde lipiden te classificeren
- hierin behoren in vet oplosbare vitaminen A, D, E en K, geslachtshormonen en carotenoïden
- geslachts- en bijnierhormonen zijn steroïden
- cholesterol is steroïd
- carotenoïden (in membraan v chloroplasten): rol bij lichtsabsorptie
- fig 7: gekende vetzuren en triglyceriden
- fig 8: carboxylgroep en fosfolipiden
Stearinezuur:
Palmitinezuur:
Oliezuur:
- fig 9: micel
- fig 10: isoprene
- fig 11: steroïden
- fig 12: glycolipiden
Fig 9: Fig 10: Fig 10:
Fig 12:
, 1.3.3 AMINOZUREN ALS BASIS VOOR DE EIWITTEN OF PROTEÏNES
- AZ: bouwsteen eiwitten
- 20 AZ
- natuurlijk voorkomende = α-AZ
-> bevatten aan α-C-atoom aminogroep (-NH2), carboxylgroep (-COOH), H en restgroep
- AZ knn proton afstaan -> dan neg geladen
- AZ knn proton opnemen -> dan pos geladen
- zwitterion -> meeste AZ bevatten + en – lading
- eiwitten = polymeren opgeplooid in 3D structuur
- carboxylgroep en aminogroep v 2 AZ knn (met afsplitsing v H2O-molecuul) binding vormen
- peptidebinding = covalente binding tss 2 opeenvolgende AZ in eiwit
- eiwitten bestanddeel celstructuren (membranen, ribosomen en chromatine in celkern)
- denatureren eiwitten: verliezen 3D structuur, zonder dat ketens w verbroken
-> hoge T, extreme pH, dehydratatie
-> veroorzaakt dr zwakke bindingen
-> eiwitten verliezen biologische activiteit
-> enzymen w onwerkzaam
1.3.4 NUCLEOTIDEN ALS BASIS VOOR NUCLEÏNEZUREN
- nucleotiden opgebouwd uit 3 delen:
1. base (1 of 2 cyclische ringen met C en #N)
2. Suiker; ribose of deoxyribose
3. 1(+) fosfaatgroepen
- nucleotiden met ribose = ribonucleotiden
- nucleotide met deoxyribose = deoxyribonycleotiden
- N-houdende ringen = basen
- basen: Cystosine (C), Thymine (T), Uracil (U), Adenine (A), Guanine (G)
-> A&G zijn purines (dubbele gefuseerde ring; 5-ring + 6-ring)
-> C,T&U zijn pyrimidines
- nucleotiden: kort termijn E-dragers (ATP)
- zorgen voor stockage biologische info onder vorm v nucleïnezuren
- nucleïnezuren => zure eigenschappen & id kern
- polysacchariden en eiwitten = polynucleotiden
-> nucleotide subeenheden covalent gebonden via fosfodiësterverbindingen tss P-groep
vd suiker v ene nucleotide met OH-groep vd suiker v volgende nucleotide
- DNA: A, G, C en T
-> 2x-strengig -> 2x helix => 2 polynucleotideketens antiparallel tov elkaar
-> samengehouden dr H-brug tss basen
-> A-T en G-C
- RNA: A, G, C en U -> enkelstreng
- fig 13: nucleotides
- fig 14: fosfaten
- fig 15: basis suikerverbinding
Fig 13: Fig 14: Fig 15:
