LICHAAM EN MOND
HOOFDSTUK 1 : STRUCTUUR VAN DE BIOMOLECULEN
chemische samenstelling van de cel
Cellen zijn compartimenten die door een membraan omsloten zijn. Ze zijn gevuld een sterk
geconcentreerde waterige oplossing van chemische stoffen.
De membranen voorkomen vet- of olieachtige zones.
Samenstelling van de cel:
-Water 70%
-Anorganische ionen 1%
-Kleine moleculen 6%
- Suikers en precursoren 3%
- Aminozuren en precursoren 0,4%
- Nucleotiden en precursoren 0,4%
- Lipiden en precursoren 2%
- Andere kleine moleculen 0,2%
-Macromoleculen (eiwitten, nucleïnezuren, polysachariden) 23%
Organische verbindingen (=koolstofverbindingen)
zijn het grootste deel van chemische stoffen die in de cel voorkomen. 90% van de
koolstofverbindingen zijn grote moleculen met duizenden koolstofatomen. Dit zijn de
macromoleculen (=biomoleculen) van de cel : suikers , lipiden , eiwitten en nucleïnezuren. De overige
10% zijn kleine moleculen/ bouwstenen die tussenproducten of regulatoren zijn bij reacties van de
stofwisseling.
Anorganische moleculen
Kleine moleculen in de cel :
NH4+, Mg2+, Ca2+, K+ en Fe3+ , fosfaat , zuurstof , water.
,inleiding tot de koolstofchemie
Organische chemie : de chemie van verbindingen die koolstofatomen (C) bevatten.
Element C is speciaal door zijn vermogen om grote en zeer gevarieerde moleculen te
vormen. Het kan 4 covalente bindingen vormen met C ,O,P,N,S en H atomen.
C- atomen kunnen ook ringstructuren ,dubbele of drievoudige bindingen vormen .
functionele groepen :
organische verbindingen worden ingedeeld in verschillende klassen. De moleculen
binnen dezelfde klasse hebben allemaal dezelfde functionele groep.
Een functionele groep is een specifieke groep atomen binnen een molecuul.
Deze groep :
➢ Heeft een vaste structuur.
➢ Bepaalt de chemische eigenschappen van het molecuul.
➢ Zorgt ervoor dat moleculen uit dezelfde klasse vergelijkbare eigenschappen
hebben.
Deze functionele groepen bepalen onder andere :
➢ Hoe een molecuul reageert
➢ Welke bindingen het kan vormen
➢ Welke functie het molecuul heeft in de cel
In veel biochemische verbindingen komen meerdere functionele groepen
voor. Dit kan op 2 manieren:
1. dezelfde functionele groep komt meerdere keren voor in 1 molecuul.
2. verschillende functionele groepen komen samen voor in 1 molecuul.
,onderscheid tussen polaire en apolaire stoffen
Het verschil tussen polaire en apolaire stoffen is zeer belangrijk in de celbiologie.
Waarom? Water is een dipoolmolecuul:
➢ De zuurstofkant (O) is licht negatief.
➢ De waterstofkant (H) is licht positief.
Daardoor kan water : waterstofbruggen vormen , interageren met ionen en andere polaire
moleculen.
Polaire stoffen (hydrofiel)
Lossen gemakkelijk op in water omdat ze sterke interacties kunnen aangaan met watermoleculen.
Voorbeelden :
➢ ionen (Na⁺, Cl⁻)
➢ alcoholgroep (-OH)
➢ aminogroep (-NH₂ of -NH₃⁺)
➢ carboxylaatgroep (-COO⁻)
bijvoorbeeld : keukenzout (NaCL)
dit lost goed op in water. Dit gebeurt als volgt :
1. Het zout valt uiteen in Na⁺ en Cl⁻.
2. Watermoleculen gaan rond deze ionen liggen.
3. Er ontstaat een hydratatiemantel.
Een hydratatiemantel is een laag watermoleculen die een ion omringt.
Deze watermoleculen :
➢ Schermen de elektrische lading af.
➢ Voorkomen dat de ionen elkaar opnieuw aantrekken.
➢ Houden de ionen opgelost in water.
Apolaire stoffen (hydrofoob)
Apolaire stoffen lossen slecht of helemaal niet op in water. Ze mengen liever met vetten of oliën.
Voorbeelden :
➢ Vetten
➢ Oliën
➢ Lange koolstofwaterketens.
Ketenlengte
Hoe langer de koolstofketen , hoe apolairder het molecuul wordt.
Langere keten → meer apolair
Wateroplosbaarheid
De wateroplosbaarheid van een organisch molecuul hangt af van de verhouding tussen :
Polaire groepen → verhogen de wateroplosbaarheid
, Apolaire groepen → verlangen de wateroplosbaarheid.
biochemische verbindingen in de cel.
De suikers
Suikers dienen als brandstof voor de cel (bv. glucose), als bouwstof (bv. cellulose in de celwand) en
zijn een bestanddeel van het erfelijke materiaal.
De enkelvoudige suikers :
De enkelvoudige suikers of monosachariden zijn organische moleculen die bestaan uit de
atomen C, H en O, met
1. minstens 2 alcoholgroepen (het zijn dus polyalcoholen)
2. een carbonylfunctie
De eenvoudigste monosachariden zijn glyceraldehyde en dihydroxyaceton
Naargelang het aantal C-atomen die ze bezitten, geeft men aan de monosachariden de
volgende namen:
3 C-atomen: triosen
4 C-atomen: tetrosen
5 C-atomen: pentosen
6 C-atomen: hexosen
7 C-atomen: heptosen
De monosachariden zijn typische voorbeelden van polaire stoffen. Het zijn immers
polyalcoholen, ze bezitten een hele reeks van hydroxylfuncties.
De monosacharide komen voor als ringstructuren.
Glucose (druivensuiker) is het belangrijkste monosacharide.
Bij afbraak wordt energie geleverd.
Ribose is een ander belangrijke ringvormend monosacharide. Het is een bouwsteen van
RNA en van de energierijke verbinding ATP.
De meervoudige suikers
Monosachariden kunnen aan elkaar gekoppeld worden om meervoudige suikers te vormen.
Afhankelijk van het aantal gekoppelde monosachariden krijgen ze een andere naam :
(1) monosacharide
(2)disacharide
(3)trisacharide
(4)tetrasacharide
Hoe meer monosachariden aan elkaar gekoppeld worden, hoe groter de suiker wordt. Bij een groot
aantal gekoppelde monosachariden spreekt men van een polysacharide (zoals zetmeel, glycogeen en
cellulose).
HOOFDSTUK 1 : STRUCTUUR VAN DE BIOMOLECULEN
chemische samenstelling van de cel
Cellen zijn compartimenten die door een membraan omsloten zijn. Ze zijn gevuld een sterk
geconcentreerde waterige oplossing van chemische stoffen.
De membranen voorkomen vet- of olieachtige zones.
Samenstelling van de cel:
-Water 70%
-Anorganische ionen 1%
-Kleine moleculen 6%
- Suikers en precursoren 3%
- Aminozuren en precursoren 0,4%
- Nucleotiden en precursoren 0,4%
- Lipiden en precursoren 2%
- Andere kleine moleculen 0,2%
-Macromoleculen (eiwitten, nucleïnezuren, polysachariden) 23%
Organische verbindingen (=koolstofverbindingen)
zijn het grootste deel van chemische stoffen die in de cel voorkomen. 90% van de
koolstofverbindingen zijn grote moleculen met duizenden koolstofatomen. Dit zijn de
macromoleculen (=biomoleculen) van de cel : suikers , lipiden , eiwitten en nucleïnezuren. De overige
10% zijn kleine moleculen/ bouwstenen die tussenproducten of regulatoren zijn bij reacties van de
stofwisseling.
Anorganische moleculen
Kleine moleculen in de cel :
NH4+, Mg2+, Ca2+, K+ en Fe3+ , fosfaat , zuurstof , water.
,inleiding tot de koolstofchemie
Organische chemie : de chemie van verbindingen die koolstofatomen (C) bevatten.
Element C is speciaal door zijn vermogen om grote en zeer gevarieerde moleculen te
vormen. Het kan 4 covalente bindingen vormen met C ,O,P,N,S en H atomen.
C- atomen kunnen ook ringstructuren ,dubbele of drievoudige bindingen vormen .
functionele groepen :
organische verbindingen worden ingedeeld in verschillende klassen. De moleculen
binnen dezelfde klasse hebben allemaal dezelfde functionele groep.
Een functionele groep is een specifieke groep atomen binnen een molecuul.
Deze groep :
➢ Heeft een vaste structuur.
➢ Bepaalt de chemische eigenschappen van het molecuul.
➢ Zorgt ervoor dat moleculen uit dezelfde klasse vergelijkbare eigenschappen
hebben.
Deze functionele groepen bepalen onder andere :
➢ Hoe een molecuul reageert
➢ Welke bindingen het kan vormen
➢ Welke functie het molecuul heeft in de cel
In veel biochemische verbindingen komen meerdere functionele groepen
voor. Dit kan op 2 manieren:
1. dezelfde functionele groep komt meerdere keren voor in 1 molecuul.
2. verschillende functionele groepen komen samen voor in 1 molecuul.
,onderscheid tussen polaire en apolaire stoffen
Het verschil tussen polaire en apolaire stoffen is zeer belangrijk in de celbiologie.
Waarom? Water is een dipoolmolecuul:
➢ De zuurstofkant (O) is licht negatief.
➢ De waterstofkant (H) is licht positief.
Daardoor kan water : waterstofbruggen vormen , interageren met ionen en andere polaire
moleculen.
Polaire stoffen (hydrofiel)
Lossen gemakkelijk op in water omdat ze sterke interacties kunnen aangaan met watermoleculen.
Voorbeelden :
➢ ionen (Na⁺, Cl⁻)
➢ alcoholgroep (-OH)
➢ aminogroep (-NH₂ of -NH₃⁺)
➢ carboxylaatgroep (-COO⁻)
bijvoorbeeld : keukenzout (NaCL)
dit lost goed op in water. Dit gebeurt als volgt :
1. Het zout valt uiteen in Na⁺ en Cl⁻.
2. Watermoleculen gaan rond deze ionen liggen.
3. Er ontstaat een hydratatiemantel.
Een hydratatiemantel is een laag watermoleculen die een ion omringt.
Deze watermoleculen :
➢ Schermen de elektrische lading af.
➢ Voorkomen dat de ionen elkaar opnieuw aantrekken.
➢ Houden de ionen opgelost in water.
Apolaire stoffen (hydrofoob)
Apolaire stoffen lossen slecht of helemaal niet op in water. Ze mengen liever met vetten of oliën.
Voorbeelden :
➢ Vetten
➢ Oliën
➢ Lange koolstofwaterketens.
Ketenlengte
Hoe langer de koolstofketen , hoe apolairder het molecuul wordt.
Langere keten → meer apolair
Wateroplosbaarheid
De wateroplosbaarheid van een organisch molecuul hangt af van de verhouding tussen :
Polaire groepen → verhogen de wateroplosbaarheid
, Apolaire groepen → verlangen de wateroplosbaarheid.
biochemische verbindingen in de cel.
De suikers
Suikers dienen als brandstof voor de cel (bv. glucose), als bouwstof (bv. cellulose in de celwand) en
zijn een bestanddeel van het erfelijke materiaal.
De enkelvoudige suikers :
De enkelvoudige suikers of monosachariden zijn organische moleculen die bestaan uit de
atomen C, H en O, met
1. minstens 2 alcoholgroepen (het zijn dus polyalcoholen)
2. een carbonylfunctie
De eenvoudigste monosachariden zijn glyceraldehyde en dihydroxyaceton
Naargelang het aantal C-atomen die ze bezitten, geeft men aan de monosachariden de
volgende namen:
3 C-atomen: triosen
4 C-atomen: tetrosen
5 C-atomen: pentosen
6 C-atomen: hexosen
7 C-atomen: heptosen
De monosachariden zijn typische voorbeelden van polaire stoffen. Het zijn immers
polyalcoholen, ze bezitten een hele reeks van hydroxylfuncties.
De monosacharide komen voor als ringstructuren.
Glucose (druivensuiker) is het belangrijkste monosacharide.
Bij afbraak wordt energie geleverd.
Ribose is een ander belangrijke ringvormend monosacharide. Het is een bouwsteen van
RNA en van de energierijke verbinding ATP.
De meervoudige suikers
Monosachariden kunnen aan elkaar gekoppeld worden om meervoudige suikers te vormen.
Afhankelijk van het aantal gekoppelde monosachariden krijgen ze een andere naam :
(1) monosacharide
(2)disacharide
(3)trisacharide
(4)tetrasacharide
Hoe meer monosachariden aan elkaar gekoppeld worden, hoe groter de suiker wordt. Bij een groot
aantal gekoppelde monosachariden spreekt men van een polysacharide (zoals zetmeel, glycogeen en
cellulose).
