Biochemie samenvatting part 1
Macromoleculen → kunnen met elkaar nog grotere moleculen vormen
Complexen/ supramoleculaire moleculen
Stabiele grote eenheden: bv erfelijk materiaal / celmembraan
Het celmembraan bestaat uit 2 types biomoleculen: vetmoleculen en eiwitten.
Stabiel (erfelijk materiaal) VS tijdelijk (wanneer je iets wil transporteren in ons lichaam)
Vb. stabiel: de complexen die zich in de rode bloedcellen vormen tussen het eiwit
hemoglobine en zuurstofmoleculen => zorgt voor zuurstofopname ter hoogte van de longen
en afgifte bv in spierweefsel
Vb. tijdelijk: wanneer spiercellen bij actieve werking voorzien moeten worden van energie
De energiebron is D-glucose. De GLUT 4 eiwitten (macromoleculen) vormen een tijdelijk
complex met glucose en zorgen ervoor dat deze energiemolecule heel efficiënt de spiercel
binnenkomt. Essentieel hiervoor is de specifieke vorm van het GLUT 4 eiwit en de
chemische groepen op het oppervlak van het eiwit die met de suikermolecule D-glucose
gaan interageren.
GLUT 3 eiwitmoleculen: glucosetransport in de hersencellen
Overzicht van 3 biopolymeren
1) Eiwitten
2) Nucleïnezuren
3) Polysachariden
Deze zijn opgebouwd door het covalent op elkaar binden van stabiele eenheden of
polymeren.
Homobiopolymeren: bestaan uit slechts 1 type monomeer
Heterobiopolymeren: opgebouwd uit verschillende opeenvolgingen van 20 en 4 verschillende
bouwstenen. (nucleïnezuren, eiwitten)
Eiwitten zijn opgebouwd uit alfa-aminocarbonzuren (aminozuren). Ze worden ook
polypeptideketens genoemd. De 20 ≠ aminozuren verschillen van elkaar in de R-groep.
Monosachariden: suikers (glucose, fructose)
Disachariden: 2 suikermoleculen covalent gebonden (maltose, lactose, sucrose)
Covalente binding = glycosidebinding of O-glycosidische binding
Polysachariden zijn opgebouwd uit monosachariden. (100-1000 suikermoleculen covalent
gebonden via de glycosidische binding
Glycogeen= polysacharide waarmee de reserve aan glucose wordt gestockeerd in
zoogdieren/mens o.a. in de levercellen
Nucleïnezuren (DNA/RNA) zijn opgebouwd uit nucleotiden (suiker + base + fosfaatgroep)
DNA: 2 lange ketens, elke keten is opgebouwd uit covalent op elkaar gebonden bouwstenen
(de nucleotiden)
,Het belang van niet-covalente aantrekkingskrachten
(zwakke krachten) in de structuur, stabiliteit en functie van
biomoleculen.
De functie van de biopolymeren steunt in sterke mate ook op niet-covalente zwakke
elektrostatische aantrekkingskrachten tussen delen van deze grote moleculen.
Vb. het eiwit myoglobine kan enkel zijn functie uitoefenen als de polypeptideketen op de
getoonde complexe wijze is opgevouwen. Het eiwit blijft in deze vorm niet door extra
covalente bindingen maar enkel en alleen door heel specifieke zwakke elektrostatische
aantrekkingen tussen verschillende delen van de polymere eiwitketen.
Moleculaire herkenning = Eiwitten vormen bijv. complexen met (= interageren met,
associëren met of binden op niet-covalente wijze met) andere moleculen door het vormen
van tal van zwakke aantrekkingskrachten in het contactoppervlak tussen de
partnermoleculen.
Functionele groepen en hun eigenschappen
Biomoleculen bestaan uit een koolstofskelet met daarop functionele groepen.
R staat hier steeds voor een alkylketen. Een alkylketen is een koolstofketen die
verschillende vormen kan aannemen. Dit kan een lineaire keten van op elkaar gebonden
koolstofatomen zijn. Afhankelijk van de lengte krijgt de R-groep de benaming methyl-, ethyl,
propylgroep enz
Voor biochemie is het bijvoorbeeld van belang dat je kent:
- het verschil tussen de carbonylfunctie (keto of aldehydefunctie) en de carboxylfunctie
R-(CO)-OH. De carboxylfunctie heeft zwak zure eigenschappen, de
, corresponderende base is het negatief geladen carboxylaation (vergelijk met
ethaanzuur of azijnzuur)
- het verschil tussen de aminefunctie -NH2 en de amidefunctie –(CO)-NH2. De amine-
functie is een zwak basische functie en de zure vorm is het positief geladen –NH3+. In
tegenstelling tot de aminefunctie is de amide-functie geen base (neemt dus geen
waterstofkation op). Ze zijn wel beide polair (zie lager).
- de reactiviteit tussen functionele groepen in één biomolecule of op verschillende
biomoleculen:
• bijv. een ester vormt zich bij de reactie tussen een carboxyl-functie en een
hydroxylfunctie: R-(CO)-OH + R’-OH → R-(CO)-OR’ + H2O
• bijv. een amide vormt zich bij de chemische reactie tussen een aminefunctie
en een geactiveerde carboxylfunctie (bijv. een zuurchloride R-(CO)-Cl).
• Zowel een ester- als een amide-binding kunnen door reactie met water
hydrolyseren. Bijv ester R-(CO)-OR’ + H2O → R-(CO)-OH + R’-OH
- In de (bio)chemie wordt naast de term alkylketen (R) voor een koolstofketen ook de
term acylketen voor een koolstofketen met een eindstandige carbonylgroep gebruikt.
Als de R-groep in een acylgroep een methylgroep (1 C-atoom) is spreekt men van
een acetylgroep.
, - polair vs apolair karakter van de functionele groep met polair synoniem voor hydrofiel of
waterminnend en apolair een andere term voor hydrofoob of watervrezend.
-de ladingsverdeling in de verschillende functionele groepen (δ+ en δ-) en de aanwezigheid
van vrije elektronenparen op atomen in de functionele groep (bijv. op O in carboxyl, op N in
amine en amide).
- het zwak zuur of basisch karakter van de functionele groepen waardoor ze afhankelijk
van de pKa van het zwakke zuur en de pH waarbij ze zich bevinden negatief, niet-geladen
of positief geladen kunnen zijn (zie ook hoofdstuk 2).
- de mate waarin functionele groepen met andere functionele groepen kunnen zwakke
krachten aangaan (bijv. de mogelijkheid tot H-brugvorming): zie ook hoofdstuk 1 en 2.
Macromoleculen → kunnen met elkaar nog grotere moleculen vormen
Complexen/ supramoleculaire moleculen
Stabiele grote eenheden: bv erfelijk materiaal / celmembraan
Het celmembraan bestaat uit 2 types biomoleculen: vetmoleculen en eiwitten.
Stabiel (erfelijk materiaal) VS tijdelijk (wanneer je iets wil transporteren in ons lichaam)
Vb. stabiel: de complexen die zich in de rode bloedcellen vormen tussen het eiwit
hemoglobine en zuurstofmoleculen => zorgt voor zuurstofopname ter hoogte van de longen
en afgifte bv in spierweefsel
Vb. tijdelijk: wanneer spiercellen bij actieve werking voorzien moeten worden van energie
De energiebron is D-glucose. De GLUT 4 eiwitten (macromoleculen) vormen een tijdelijk
complex met glucose en zorgen ervoor dat deze energiemolecule heel efficiënt de spiercel
binnenkomt. Essentieel hiervoor is de specifieke vorm van het GLUT 4 eiwit en de
chemische groepen op het oppervlak van het eiwit die met de suikermolecule D-glucose
gaan interageren.
GLUT 3 eiwitmoleculen: glucosetransport in de hersencellen
Overzicht van 3 biopolymeren
1) Eiwitten
2) Nucleïnezuren
3) Polysachariden
Deze zijn opgebouwd door het covalent op elkaar binden van stabiele eenheden of
polymeren.
Homobiopolymeren: bestaan uit slechts 1 type monomeer
Heterobiopolymeren: opgebouwd uit verschillende opeenvolgingen van 20 en 4 verschillende
bouwstenen. (nucleïnezuren, eiwitten)
Eiwitten zijn opgebouwd uit alfa-aminocarbonzuren (aminozuren). Ze worden ook
polypeptideketens genoemd. De 20 ≠ aminozuren verschillen van elkaar in de R-groep.
Monosachariden: suikers (glucose, fructose)
Disachariden: 2 suikermoleculen covalent gebonden (maltose, lactose, sucrose)
Covalente binding = glycosidebinding of O-glycosidische binding
Polysachariden zijn opgebouwd uit monosachariden. (100-1000 suikermoleculen covalent
gebonden via de glycosidische binding
Glycogeen= polysacharide waarmee de reserve aan glucose wordt gestockeerd in
zoogdieren/mens o.a. in de levercellen
Nucleïnezuren (DNA/RNA) zijn opgebouwd uit nucleotiden (suiker + base + fosfaatgroep)
DNA: 2 lange ketens, elke keten is opgebouwd uit covalent op elkaar gebonden bouwstenen
(de nucleotiden)
,Het belang van niet-covalente aantrekkingskrachten
(zwakke krachten) in de structuur, stabiliteit en functie van
biomoleculen.
De functie van de biopolymeren steunt in sterke mate ook op niet-covalente zwakke
elektrostatische aantrekkingskrachten tussen delen van deze grote moleculen.
Vb. het eiwit myoglobine kan enkel zijn functie uitoefenen als de polypeptideketen op de
getoonde complexe wijze is opgevouwen. Het eiwit blijft in deze vorm niet door extra
covalente bindingen maar enkel en alleen door heel specifieke zwakke elektrostatische
aantrekkingen tussen verschillende delen van de polymere eiwitketen.
Moleculaire herkenning = Eiwitten vormen bijv. complexen met (= interageren met,
associëren met of binden op niet-covalente wijze met) andere moleculen door het vormen
van tal van zwakke aantrekkingskrachten in het contactoppervlak tussen de
partnermoleculen.
Functionele groepen en hun eigenschappen
Biomoleculen bestaan uit een koolstofskelet met daarop functionele groepen.
R staat hier steeds voor een alkylketen. Een alkylketen is een koolstofketen die
verschillende vormen kan aannemen. Dit kan een lineaire keten van op elkaar gebonden
koolstofatomen zijn. Afhankelijk van de lengte krijgt de R-groep de benaming methyl-, ethyl,
propylgroep enz
Voor biochemie is het bijvoorbeeld van belang dat je kent:
- het verschil tussen de carbonylfunctie (keto of aldehydefunctie) en de carboxylfunctie
R-(CO)-OH. De carboxylfunctie heeft zwak zure eigenschappen, de
, corresponderende base is het negatief geladen carboxylaation (vergelijk met
ethaanzuur of azijnzuur)
- het verschil tussen de aminefunctie -NH2 en de amidefunctie –(CO)-NH2. De amine-
functie is een zwak basische functie en de zure vorm is het positief geladen –NH3+. In
tegenstelling tot de aminefunctie is de amide-functie geen base (neemt dus geen
waterstofkation op). Ze zijn wel beide polair (zie lager).
- de reactiviteit tussen functionele groepen in één biomolecule of op verschillende
biomoleculen:
• bijv. een ester vormt zich bij de reactie tussen een carboxyl-functie en een
hydroxylfunctie: R-(CO)-OH + R’-OH → R-(CO)-OR’ + H2O
• bijv. een amide vormt zich bij de chemische reactie tussen een aminefunctie
en een geactiveerde carboxylfunctie (bijv. een zuurchloride R-(CO)-Cl).
• Zowel een ester- als een amide-binding kunnen door reactie met water
hydrolyseren. Bijv ester R-(CO)-OR’ + H2O → R-(CO)-OH + R’-OH
- In de (bio)chemie wordt naast de term alkylketen (R) voor een koolstofketen ook de
term acylketen voor een koolstofketen met een eindstandige carbonylgroep gebruikt.
Als de R-groep in een acylgroep een methylgroep (1 C-atoom) is spreekt men van
een acetylgroep.
, - polair vs apolair karakter van de functionele groep met polair synoniem voor hydrofiel of
waterminnend en apolair een andere term voor hydrofoob of watervrezend.
-de ladingsverdeling in de verschillende functionele groepen (δ+ en δ-) en de aanwezigheid
van vrije elektronenparen op atomen in de functionele groep (bijv. op O in carboxyl, op N in
amine en amide).
- het zwak zuur of basisch karakter van de functionele groepen waardoor ze afhankelijk
van de pKa van het zwakke zuur en de pH waarbij ze zich bevinden negatief, niet-geladen
of positief geladen kunnen zijn (zie ook hoofdstuk 2).
- de mate waarin functionele groepen met andere functionele groepen kunnen zwakke
krachten aangaan (bijv. de mogelijkheid tot H-brugvorming): zie ook hoofdstuk 1 en 2.
