Moleculaire biologie Les 2
5-1, hoofdstuk 5, clip 1 koolhydraten
Macromoleculen, koolhydraten (suikers), lipiden, eiwitten en nucleïnezuren.
Dehydratatie/Condensatie, voor het verkrijgen van een polymeer, splitst er water af.
Hydrolyse, bij de afbraak van polymeren tot monomeren is juist water nodig.
Koolhydraten, dienen als structurele componenten maar worden ook gebruikt voor de opslag van
energie. De algemene formule is (CH2O)n waarbij n 3,5,6,7 of 8 is. De structuur bevat dan altijd één
carbonylgroep en ieder ander C-atoom heeft een hydroxylgroep. Zo heb je dus ook bij suikers
structurele isomeren (keton, aldehyde) en soms enantiomeren.
Glucose, heeft zowel een lineaire als ringstructuur waarbij C 1 een binding aangaat met C5 via O.
Monosachariden, zijn de voorname nutriënten voor de cel. Bij de cellulaire ademhaling worden zij
afebroken in een serie van reacties, wat energie oplevert. Ook kunnen suikers bouwstoffen bieden
voor de synthese van amino- of vetzuren.
Polysachariden, suikers die niet meteen gebruikt worden, worden omgebouwd tot polysachariden. Je
hebt zowel opslagpolysachariden en structurele polysachariden:
1- Zetmeel, een opslagpolysacharide die wordt opgeslagen in plastiden. Het kan opgebouwd zijn
uit amylose (onvertakt) en/of amylopectine (licht vertakt).
2- Glycogeen, wordt bij ons in lever en spieren opgeslagen (erg vertakte, opslagpolysacharide).
3- Cellulose, structurele polysachariden die bij planten voor stevigheid zorgt.
α- en β-glucose, het verschil zit hem in C1. Zetmeel is
alleen uit α-glucose opgebouwd en cellulose bestaat
alleen uit β-glucose. De bindingen tussen β-glucose zijn
recht, waardoor cellulose veel waterstofbruggen kan
vormen. Vandaar dat we alleen zetmeel af kunnen
breken, toch hebben we cellulose wel nodig. Sommige
organismen kunnen wel cellulose afbreken. Zie einde
samenvatting voor bindingen α en β glucose.
Chitine, deze polysacharide, die N bevat, komt veel voor in het exoskelet van geleedpotigen
(stevigheid). Ook zit het in de celwand van schimmels.
5-2, hoofdstuk 5 clip 2, vetten en lipiden
Vetten en lipiden, dienen als energiereserve en structurele
componenten van membranen.
Triglyceride, glycerol verestert met drie vetzuren.
Vetzuren, zijn lange koolwaterstoffen met een
carboxylgroep aan het einde. Bij de fysiologische pH (7) zijn ze geïoniseerd en hebben ze dus een
negatieve lading.
Verzadigd vetzuur, heeft geen dubbele bindingen en is lineair.
Onverzadigd vetzuur, heeft dubbele bindingen en is daardoor niet verzadigd. Door deze dubbele
binding komt en een knik in het vetzuur en hoe meer dubbele bindingen, hoe lager de
smelttemperatuur (vast -> vloeibaar) wordt. Hoe meer knikken er namelijk zijn, hoe groter de ruimte
wordt tussen de vetzuren.
, Fosfolipiden, hebben twee vetzuurstaarten, maar de andere OH-groep van glycerol is verbonden met
een fosfaatgroep. Deze fosfaatgroep is weer verbonden met choline. De staart is hydrofoob en de kop
is polair. Verder kunnen de vetzuurstaarten verschillen in lengte en zit er één onverzadigde
vetzuurstaart aan.
Amfipatisch molecuul, is deel polair en apolaire. Denk maar aan fosfolipiden.
Steroïden, lipiden met en koolstofskelet bestaande uit vier ringen. Ze verschillen in de groepen die
aan de ringen zitten. De ringstructuur is apolair net als de staart die eraan zit en meestal zit er een
hydroxyl groep aan.
Cholesterol, steroïd wat als component voor vele biologische
membranen dient en een precursor is voor vitamines en steroïd
hormonen. Een hoge concentratie kan voor hart- en vaatziekten
zorgen en belangrijk is de polaire OH groep. Cholesterol komt alleen
in dierlijke cellen voor, niet in plantencellen.
Precursor, voorloper van … kan dus omgebouwd worden tot ….
5-3, hoofdstuk 5 clip 3, eiwitten
Eiwitten, eiwitten hebben vele functies: enzymen, opslag, transport, bescherming, hormonen
(insuline), receptor, bouwstof.
3D structuur, bepaalt de functie van een eiwit en zegt zo iets over de structuur-functie relatie.
Aminozuren, hebben een chiraal C-atoom. Wij hebben echter alleen de L-configuratie in
ons systeem zitten. In een zure omgeving heb je COOH en NH 3+ en heeft het AZ een +
lading. In een basische omgeving heb je juist COO - en NH2 en heeft het AZ een – lading.
pI, de pH waarde waarbij de netto lading gelijk is aan 0.
Indeling aminozuren:
- Hydrofobe restgroep
- Hydrofiele restgroep (ook SH is hydrofiel)
- Geladen restgroep bij pH 7 (ook hydrofiel)
o 3 positief geladen restgroepen, die NH3+, NH2+ of NH+ bevatten (basisch)
o 2 negatief geladen restgroepen die allebei COO- bezitten (zuur)
Peptidebinding, de binding tussen aminozuren. Bij het opschrijven noteer je
een aminozuur van links naar rechts volgens NH 2 naar COOH.
Primaire structuur, de aminozuurvolgorde.
Secundaire structuur, α-helix of β-sheet, dit wordt door waterstofbruggen
bepaald tussen C=O en N-H uit de backbone. De restgroepen spelen hierbij geen rol.
Tertiaire structuur, hoe de secundaire structuren van elkaar geordend zijn. Tussen α-helixen en β-
sheets zit een turn-over. Een eiwitten kan dus beide secundaire structuren bevatten. Bij de tertiaire
structuur spelen de niet covalente bindingen een rol zoals VdW-krachten, H-bruggen, ionbindingen en
hydrofobe interactie (zit naar binnen gedraaid), maar ook zwavelbruggen (covalent). De restgroepen
zijn hier van belang.
Quartaire structuur, bestaat uit twee of meer sub eenheden die t.o.v. elkaar gerangschikt zijn.
Zwavelbruggen, worden alleen gevormd op het endoplasmatisch reticulum bij de eiwitten die de cel
zullen verlaten.
Denaturatie, door chemicaliën of de temperatuur worden alle non-covalente bidingen verbroken,
ook de S-bruggen.
Renatureren, een gedenatureerd eiwit vormt zich terug naar zijn oorspronkelijke vorm.
Eiwitvouwing, gaat weleens mis waardoor eiwitophopingen (aggregaten) ontstaan wat ziektes tot
gevolgen kan hebben.
Chaperoneiwit, helpt bij het vouwen van een eiwit. Een ongevouwen eiwit gaat de cilinder in waarna
de cap zal sluiten. Door het sluiten van de cap verandert de cilinder van vorm waardoor een
hydrofiele omgeving gecreëerd wordt voor het vouwen van het eiwit. Wanneer de cap er dan weer
afgaat verlaat het gevouwen eiwit de cilinder.
5-1, hoofdstuk 5, clip 1 koolhydraten
Macromoleculen, koolhydraten (suikers), lipiden, eiwitten en nucleïnezuren.
Dehydratatie/Condensatie, voor het verkrijgen van een polymeer, splitst er water af.
Hydrolyse, bij de afbraak van polymeren tot monomeren is juist water nodig.
Koolhydraten, dienen als structurele componenten maar worden ook gebruikt voor de opslag van
energie. De algemene formule is (CH2O)n waarbij n 3,5,6,7 of 8 is. De structuur bevat dan altijd één
carbonylgroep en ieder ander C-atoom heeft een hydroxylgroep. Zo heb je dus ook bij suikers
structurele isomeren (keton, aldehyde) en soms enantiomeren.
Glucose, heeft zowel een lineaire als ringstructuur waarbij C 1 een binding aangaat met C5 via O.
Monosachariden, zijn de voorname nutriënten voor de cel. Bij de cellulaire ademhaling worden zij
afebroken in een serie van reacties, wat energie oplevert. Ook kunnen suikers bouwstoffen bieden
voor de synthese van amino- of vetzuren.
Polysachariden, suikers die niet meteen gebruikt worden, worden omgebouwd tot polysachariden. Je
hebt zowel opslagpolysachariden en structurele polysachariden:
1- Zetmeel, een opslagpolysacharide die wordt opgeslagen in plastiden. Het kan opgebouwd zijn
uit amylose (onvertakt) en/of amylopectine (licht vertakt).
2- Glycogeen, wordt bij ons in lever en spieren opgeslagen (erg vertakte, opslagpolysacharide).
3- Cellulose, structurele polysachariden die bij planten voor stevigheid zorgt.
α- en β-glucose, het verschil zit hem in C1. Zetmeel is
alleen uit α-glucose opgebouwd en cellulose bestaat
alleen uit β-glucose. De bindingen tussen β-glucose zijn
recht, waardoor cellulose veel waterstofbruggen kan
vormen. Vandaar dat we alleen zetmeel af kunnen
breken, toch hebben we cellulose wel nodig. Sommige
organismen kunnen wel cellulose afbreken. Zie einde
samenvatting voor bindingen α en β glucose.
Chitine, deze polysacharide, die N bevat, komt veel voor in het exoskelet van geleedpotigen
(stevigheid). Ook zit het in de celwand van schimmels.
5-2, hoofdstuk 5 clip 2, vetten en lipiden
Vetten en lipiden, dienen als energiereserve en structurele
componenten van membranen.
Triglyceride, glycerol verestert met drie vetzuren.
Vetzuren, zijn lange koolwaterstoffen met een
carboxylgroep aan het einde. Bij de fysiologische pH (7) zijn ze geïoniseerd en hebben ze dus een
negatieve lading.
Verzadigd vetzuur, heeft geen dubbele bindingen en is lineair.
Onverzadigd vetzuur, heeft dubbele bindingen en is daardoor niet verzadigd. Door deze dubbele
binding komt en een knik in het vetzuur en hoe meer dubbele bindingen, hoe lager de
smelttemperatuur (vast -> vloeibaar) wordt. Hoe meer knikken er namelijk zijn, hoe groter de ruimte
wordt tussen de vetzuren.
, Fosfolipiden, hebben twee vetzuurstaarten, maar de andere OH-groep van glycerol is verbonden met
een fosfaatgroep. Deze fosfaatgroep is weer verbonden met choline. De staart is hydrofoob en de kop
is polair. Verder kunnen de vetzuurstaarten verschillen in lengte en zit er één onverzadigde
vetzuurstaart aan.
Amfipatisch molecuul, is deel polair en apolaire. Denk maar aan fosfolipiden.
Steroïden, lipiden met en koolstofskelet bestaande uit vier ringen. Ze verschillen in de groepen die
aan de ringen zitten. De ringstructuur is apolair net als de staart die eraan zit en meestal zit er een
hydroxyl groep aan.
Cholesterol, steroïd wat als component voor vele biologische
membranen dient en een precursor is voor vitamines en steroïd
hormonen. Een hoge concentratie kan voor hart- en vaatziekten
zorgen en belangrijk is de polaire OH groep. Cholesterol komt alleen
in dierlijke cellen voor, niet in plantencellen.
Precursor, voorloper van … kan dus omgebouwd worden tot ….
5-3, hoofdstuk 5 clip 3, eiwitten
Eiwitten, eiwitten hebben vele functies: enzymen, opslag, transport, bescherming, hormonen
(insuline), receptor, bouwstof.
3D structuur, bepaalt de functie van een eiwit en zegt zo iets over de structuur-functie relatie.
Aminozuren, hebben een chiraal C-atoom. Wij hebben echter alleen de L-configuratie in
ons systeem zitten. In een zure omgeving heb je COOH en NH 3+ en heeft het AZ een +
lading. In een basische omgeving heb je juist COO - en NH2 en heeft het AZ een – lading.
pI, de pH waarde waarbij de netto lading gelijk is aan 0.
Indeling aminozuren:
- Hydrofobe restgroep
- Hydrofiele restgroep (ook SH is hydrofiel)
- Geladen restgroep bij pH 7 (ook hydrofiel)
o 3 positief geladen restgroepen, die NH3+, NH2+ of NH+ bevatten (basisch)
o 2 negatief geladen restgroepen die allebei COO- bezitten (zuur)
Peptidebinding, de binding tussen aminozuren. Bij het opschrijven noteer je
een aminozuur van links naar rechts volgens NH 2 naar COOH.
Primaire structuur, de aminozuurvolgorde.
Secundaire structuur, α-helix of β-sheet, dit wordt door waterstofbruggen
bepaald tussen C=O en N-H uit de backbone. De restgroepen spelen hierbij geen rol.
Tertiaire structuur, hoe de secundaire structuren van elkaar geordend zijn. Tussen α-helixen en β-
sheets zit een turn-over. Een eiwitten kan dus beide secundaire structuren bevatten. Bij de tertiaire
structuur spelen de niet covalente bindingen een rol zoals VdW-krachten, H-bruggen, ionbindingen en
hydrofobe interactie (zit naar binnen gedraaid), maar ook zwavelbruggen (covalent). De restgroepen
zijn hier van belang.
Quartaire structuur, bestaat uit twee of meer sub eenheden die t.o.v. elkaar gerangschikt zijn.
Zwavelbruggen, worden alleen gevormd op het endoplasmatisch reticulum bij de eiwitten die de cel
zullen verlaten.
Denaturatie, door chemicaliën of de temperatuur worden alle non-covalente bidingen verbroken,
ook de S-bruggen.
Renatureren, een gedenatureerd eiwit vormt zich terug naar zijn oorspronkelijke vorm.
Eiwitvouwing, gaat weleens mis waardoor eiwitophopingen (aggregaten) ontstaan wat ziektes tot
gevolgen kan hebben.
Chaperoneiwit, helpt bij het vouwen van een eiwit. Een ongevouwen eiwit gaat de cilinder in waarna
de cap zal sluiten. Door het sluiten van de cap verandert de cilinder van vorm waardoor een
hydrofiele omgeving gecreëerd wordt voor het vouwen van het eiwit. Wanneer de cap er dan weer
afgaat verlaat het gevouwen eiwit de cilinder.
