Biochemie
H1 Wat is biochemie?
- Biologie is de leer van het leven.
- Chemie bestudeert chemische processen.
Biochemie gaat ervan uit dat alle verschijnselen in levende organisme kunnen worden verklaard door
scheikundige processen
Organisme: een eenheid van leven. (alle organismen zijn opgebouwd uit levenloze moleculen)
Onderscheid levende organisme en levenloze dingen:
1. Een hoge mate van ordening
2. Het zelf in stand houden van die ordening en uitbreiding door groei/voortplanting
3. Levende organismen zijn allemaal opgebouwd uit cellen
Stofwisseling/metabolisme: voortdurend bezig zijn met de aanmaak van moleculen die voor het
bestaan belangrijk zijn
Dood gaan: dat het metabolisme ontregeld is en vastloopt:
- Tekort aan bouwstenen of energie
- Door ziekte of vergiftiging raakt het metabolisme in de war
Een cel is de kleinste eenheid.
Bacteriën/prokaryoten: ééncellige organismen die al hun functies in één cel bezitten(simpelste)
- De chemische reacties in die ruimte worden door een membraan gescheiden van de
buitenwereld
Organellen/celorganen: cellen met aparte ruimtes waar verschillende chemische reacties onder
verschillende omstandigheden kunnen plaatsvinden
Eukaryoten: organismen met een celkern
Atomen: bouwstenen van moleculen.
- Bio-elementen: C, H, O, N samen met P en S
Spore-elementen: in lage concentraties aanwezig
- Ijzer: belangrijk onderdeel van rode bloedcellen
- Jodium: belangrijk onderdeel van de schildklier stimulerend hormoon (te weinig, een struma)
Kenmerken voor levende organismen zijn de biomoleculen (polymeren)
- Ze zijn opgebouwd als een keten van bouwstenen met min of meer dezelfde structuur
- Deze biopolymeren zijn de bouwstenen van complexere structuren zoals organellen
Er zijn 4 biomoleculen:
1. Eiwitten: zijn opgebouwd uit aminozuren
-Bouwstenen
2. Koolhydraten/suikers: zijn opgebouwd uit enkelvoudige suikers of monosacchariden
-Energiebron
3. Lipiden/vetten: Zijn opgebouwd uit vetzuren en glycerol
-Reservestof
4. Nucleïnezuren (DNA en RNA): zijn opgebouwd uit mononucleotiden
-Opslag van erfelijke informatie
,Erfelijk informatie ligt opgeslagen in DNA:
- Het verschil in cellen komt omdat die cellen anderen eiwitten maken.
- Die informatie om eiwitten maken ligt opgeslagen in het DNA.
- Per cel worden er verschillende stukjes van het DNA gebruikt om verschillende eiwitten te
maken. Hiervoor wordt RNA gebruikt.
DNA: drager van erfelijke informatie, vrijwel alle cellen hebben hetzelfde DNA
RNA: kopieën van stukjes DNA, verschillen per cel. RNA wordt gebruikt om eiwitten te maken
Eiwit: verschilt per cel. Eiwitten bepalen de eigenschappen van een cel/organismen
Water:
- Het belangrijkste bestanddeel van levende organismen is water
- Ieder lichaamscel bestaat 75-85% uit water
- Bijzondere eigenschappen: heeft een extreem hoog vriespunt/kookpunt
Gevolg van polaire karakter: ene H-atoom van het ene watermolecuul vormt waterstofbrug
met O2-atoom van andere watermoleculen
Functies:
1. Een oplosmiddel voor de meeste eiwitten en ionen
2. Is het medium waarin zich chemische reacties afspelen
3. Is betrokken bij chemische reacties (bv. Hydrolyse)
- Metabolisch water: water wat gevormd wordt als gevolg van stofwisselingsprocessen
4. Dient als transportmiddel, zowel binnen als buiten de cel
5. Is betrokken bij temperatuurregulatie, door verdamping
, H2 Aminozuren en eiwitten
2.1 Eiwitten
Alle levende cellen bevatten eiwitten of proteïnen. Bij alle chemische processen in ons lichaam zijn
eiwitten betrokken, of stoffen die door eiwitten worden gemaakt.
Structurele eiwitten: eiwitten die alleen als bouwstof dienst doen
Functionele eiwitten: eiwitten die een specifieke fysiologische functie hebben (enzym of hormonaal)
Functies van eiwitten:
1. Regulatie van het metabolisme:
a. Enzymen: zijn eiwitten. Katalyseren (versnellen) de chemische reacties (elke één enzym)
in een lichaam.
b. Hormonen: reguleert metabolische processen van het lichaam (bv. Insuline en glucagon)
2. Voeding:
Opslag- eiwitten.Vormen een voedingsbron voor embryo’s en baby’s(bv. Ovalbumine/caseïne)
3. Transport:
Is van belang dat bepaalde stoffen van het ene weefsel worden getransporteerd naar het
andere (bv. Hemoglobine)
4. Bescherming
Belangrijkste afweermechanisme van het lichaam tegen bacteriën/virussen/ichaamsvreemde
stoffen wordt gevormd door het immuumsysteem, dat antilichamen vormt
(Vb. bloedstolling is het eiwit fibrinogeen nodig)
5. Spiercontractie:
(bv. Myosine en actine)
6. Handhaving van lichaamsstrukturen:
Strucurele eiwitten zorgen voor intergriteit van de weefsel (bv. Keratine) en Collageen voor bot
en bindweefsel
7. Handhaving van osmotische druk en pH:
Zorgen voor het constant houden van de osmotische druk en de pH van het bloed. Bij
ondervoeding tekort aan eiwitten, gevolg hiervan is oedeem
2.2 Aminozuren
De bouwstenen van eiwitten zijn aminozuren. Er zijn 20 aminozuren, die normaal voorkomen in
eiwitten.
- Elk aminozuur heeft een afkorting van 3 letters
- Heeft twee functionele groepen:
1. Aminogroep -NH2
2. Carbonzuurgroep –COOH
3. Bezit een restgroep, hierdoor worden aminozuren onderverdeeld:
-Apolaire aminozuren
-Polaire aminozuren
-Zure aminozuren
-Basische aminozuren
2.3 Peptiden
Peptiden bestaan uit een keten van aminozuren. Zij vallen bij hydrolyse uiteen. Wanneer twee
aminozuren aan elkaar koppelen, ontstaat er een peptide-binding, wat een (covalent) atoombinding is.
Dit is een zeer stabiele binding. Peptiden kunnen gesplitst worden in hun aminozuren door hydrolyse.
- Een langere peptide-keten noemen we een eiwit of proteïne
H1 Wat is biochemie?
- Biologie is de leer van het leven.
- Chemie bestudeert chemische processen.
Biochemie gaat ervan uit dat alle verschijnselen in levende organisme kunnen worden verklaard door
scheikundige processen
Organisme: een eenheid van leven. (alle organismen zijn opgebouwd uit levenloze moleculen)
Onderscheid levende organisme en levenloze dingen:
1. Een hoge mate van ordening
2. Het zelf in stand houden van die ordening en uitbreiding door groei/voortplanting
3. Levende organismen zijn allemaal opgebouwd uit cellen
Stofwisseling/metabolisme: voortdurend bezig zijn met de aanmaak van moleculen die voor het
bestaan belangrijk zijn
Dood gaan: dat het metabolisme ontregeld is en vastloopt:
- Tekort aan bouwstenen of energie
- Door ziekte of vergiftiging raakt het metabolisme in de war
Een cel is de kleinste eenheid.
Bacteriën/prokaryoten: ééncellige organismen die al hun functies in één cel bezitten(simpelste)
- De chemische reacties in die ruimte worden door een membraan gescheiden van de
buitenwereld
Organellen/celorganen: cellen met aparte ruimtes waar verschillende chemische reacties onder
verschillende omstandigheden kunnen plaatsvinden
Eukaryoten: organismen met een celkern
Atomen: bouwstenen van moleculen.
- Bio-elementen: C, H, O, N samen met P en S
Spore-elementen: in lage concentraties aanwezig
- Ijzer: belangrijk onderdeel van rode bloedcellen
- Jodium: belangrijk onderdeel van de schildklier stimulerend hormoon (te weinig, een struma)
Kenmerken voor levende organismen zijn de biomoleculen (polymeren)
- Ze zijn opgebouwd als een keten van bouwstenen met min of meer dezelfde structuur
- Deze biopolymeren zijn de bouwstenen van complexere structuren zoals organellen
Er zijn 4 biomoleculen:
1. Eiwitten: zijn opgebouwd uit aminozuren
-Bouwstenen
2. Koolhydraten/suikers: zijn opgebouwd uit enkelvoudige suikers of monosacchariden
-Energiebron
3. Lipiden/vetten: Zijn opgebouwd uit vetzuren en glycerol
-Reservestof
4. Nucleïnezuren (DNA en RNA): zijn opgebouwd uit mononucleotiden
-Opslag van erfelijke informatie
,Erfelijk informatie ligt opgeslagen in DNA:
- Het verschil in cellen komt omdat die cellen anderen eiwitten maken.
- Die informatie om eiwitten maken ligt opgeslagen in het DNA.
- Per cel worden er verschillende stukjes van het DNA gebruikt om verschillende eiwitten te
maken. Hiervoor wordt RNA gebruikt.
DNA: drager van erfelijke informatie, vrijwel alle cellen hebben hetzelfde DNA
RNA: kopieën van stukjes DNA, verschillen per cel. RNA wordt gebruikt om eiwitten te maken
Eiwit: verschilt per cel. Eiwitten bepalen de eigenschappen van een cel/organismen
Water:
- Het belangrijkste bestanddeel van levende organismen is water
- Ieder lichaamscel bestaat 75-85% uit water
- Bijzondere eigenschappen: heeft een extreem hoog vriespunt/kookpunt
Gevolg van polaire karakter: ene H-atoom van het ene watermolecuul vormt waterstofbrug
met O2-atoom van andere watermoleculen
Functies:
1. Een oplosmiddel voor de meeste eiwitten en ionen
2. Is het medium waarin zich chemische reacties afspelen
3. Is betrokken bij chemische reacties (bv. Hydrolyse)
- Metabolisch water: water wat gevormd wordt als gevolg van stofwisselingsprocessen
4. Dient als transportmiddel, zowel binnen als buiten de cel
5. Is betrokken bij temperatuurregulatie, door verdamping
, H2 Aminozuren en eiwitten
2.1 Eiwitten
Alle levende cellen bevatten eiwitten of proteïnen. Bij alle chemische processen in ons lichaam zijn
eiwitten betrokken, of stoffen die door eiwitten worden gemaakt.
Structurele eiwitten: eiwitten die alleen als bouwstof dienst doen
Functionele eiwitten: eiwitten die een specifieke fysiologische functie hebben (enzym of hormonaal)
Functies van eiwitten:
1. Regulatie van het metabolisme:
a. Enzymen: zijn eiwitten. Katalyseren (versnellen) de chemische reacties (elke één enzym)
in een lichaam.
b. Hormonen: reguleert metabolische processen van het lichaam (bv. Insuline en glucagon)
2. Voeding:
Opslag- eiwitten.Vormen een voedingsbron voor embryo’s en baby’s(bv. Ovalbumine/caseïne)
3. Transport:
Is van belang dat bepaalde stoffen van het ene weefsel worden getransporteerd naar het
andere (bv. Hemoglobine)
4. Bescherming
Belangrijkste afweermechanisme van het lichaam tegen bacteriën/virussen/ichaamsvreemde
stoffen wordt gevormd door het immuumsysteem, dat antilichamen vormt
(Vb. bloedstolling is het eiwit fibrinogeen nodig)
5. Spiercontractie:
(bv. Myosine en actine)
6. Handhaving van lichaamsstrukturen:
Strucurele eiwitten zorgen voor intergriteit van de weefsel (bv. Keratine) en Collageen voor bot
en bindweefsel
7. Handhaving van osmotische druk en pH:
Zorgen voor het constant houden van de osmotische druk en de pH van het bloed. Bij
ondervoeding tekort aan eiwitten, gevolg hiervan is oedeem
2.2 Aminozuren
De bouwstenen van eiwitten zijn aminozuren. Er zijn 20 aminozuren, die normaal voorkomen in
eiwitten.
- Elk aminozuur heeft een afkorting van 3 letters
- Heeft twee functionele groepen:
1. Aminogroep -NH2
2. Carbonzuurgroep –COOH
3. Bezit een restgroep, hierdoor worden aminozuren onderverdeeld:
-Apolaire aminozuren
-Polaire aminozuren
-Zure aminozuren
-Basische aminozuren
2.3 Peptiden
Peptiden bestaan uit een keten van aminozuren. Zij vallen bij hydrolyse uiteen. Wanneer twee
aminozuren aan elkaar koppelen, ontstaat er een peptide-binding, wat een (covalent) atoombinding is.
Dit is een zeer stabiele binding. Peptiden kunnen gesplitst worden in hun aminozuren door hydrolyse.
- Een langere peptide-keten noemen we een eiwit of proteïne
