Hoofdstuk 4: biochemie van de plantencel
1. Inleidende begrippen
1.1. Biomoleculen
Cellen zijn opgebouwd uit:
- organische verbindingen
o primaire en secundaire metabolieten
▪ primair: sachariden, lipiden, proteïnen en nucleïnezuren
▪ secundair: alle andere inhoudsstoffen
• spelen essentiële rol in relatie van plant met omgeving
o meest voorkomende elementen: C, H, O, N, P en S
▪ met elkaar verbonden d.m.v. covalente en niet-covalente bindingen
• covalente binding:
> C-C en C-H bindingen (meest voorkomend)
> zeer sterk
> verbreken ervan vraagt veel energie
> omzetting: specifieke enzymen nodig
• niet-covalente binding:
> ionbinding: + geladen = kation /- geladen = anion
> waterstofbruggen: dipoolkarakter/ N, O, P
> Van der Waals interacties: elektrisch neutraal
> hydrofobe interacties: apolair groep in polair
> geen enzymen, milieuwijzigingen = voldoende
> in waterig milieu: 100x zwakker dan covalente binding
1.1.1. Anorganische verbindingen
- belangrijkste: water (H2O), koolzuurgas (CO2) en zuurstof O2
- cellen bestaan uit 70% uit water → chemische reacties in waterig milieu
o treedt op als oplossingsmiddel, transport- en koelingsmiddel
o kan deelnemen aan splitsing van verbinding en kan vrijkomen als product
bij biochemische reacties
- koolzuurgas: grondstof van donkerreacties bij fotosynthese
- zuurstof: belangrijk voor afbraak van voedingsstoffen + vrijmaken v. energie
o aerobe afbraak → in meerderheid van levende organismen
1.1.2. Organische verbindingen
--> allemaal afkomstig van glucose
- Sachariden = suikers
o Algemene formule: (CH2O)n = voor ieder C-atoom een H2O-molecule
▪ Monosachariden
• opbouw: variabel aantal C-atomen (triosen, tetrosen, pentosen..)
+ aldehyde- of ketongroep (aldosen en ketosen)
• vorm: keten of ring
• kunnen deelnemen aan metabolische processen in cel
• hexose glucose wordt afgebroken met vrijstelling v. ATP
• kunnen deel uitmaken van grotere verbindingen (vb. ribose =
bouwsteen RNA en ATP)
• kunnen gekoppeld worden aan secundaire metabolieten →
beter wateroplosbaar en inactiveren
• (α en β) glucose = aldose, fructose = ketose
1
, ▪ Disachariden
• koppeling v. 2 monosachariden
• transportmoleculen (sacharose/sucrose = glucose + fructose)
• opslagverbindingen
▪ Polysachariden
• koppeling v. meerdere monosachariden
• oligosachariden = beperkt aantal schakels
• zetmeel = amylose + amylopectine polymeer o.b.v. α-glucose
• cellulose = polymeer o.b.v. β-glucose → bestanddeel v. celwand
• Tijdens vertering: zetmeel wordt opgesplitst in glucose-eenh. en
wordt dan opgenomen doorheen wand v. dunne darm
> wordt verzekerd door enzym α-amylase (zeer specifiek)
> GEVOLG: kan α-glycosidische bindingen verbreken maar
geen β- glycosidische dus cellulose = onverteerbaar voor
mens en draagt bij tot vezelmassa (plantaardige voeding)
Belang vezels:
o Bijdrage aan voeding (goede bacteriën)
o Behoudt goede stoelgang
o druk op dikke darm ontstaan door massa (vezels)
in de darm en door deze druk worden de
onverteerde polymeren eruit geduwd
Amylose gaat spijsvertering afbreken = basis van voeding.
Lukt enkel met specifieke structuur (α-1-4- glycoside
bindingen). Alles dat afwijkt = probleem voor spijsvertering.
2
1. Inleidende begrippen
1.1. Biomoleculen
Cellen zijn opgebouwd uit:
- organische verbindingen
o primaire en secundaire metabolieten
▪ primair: sachariden, lipiden, proteïnen en nucleïnezuren
▪ secundair: alle andere inhoudsstoffen
• spelen essentiële rol in relatie van plant met omgeving
o meest voorkomende elementen: C, H, O, N, P en S
▪ met elkaar verbonden d.m.v. covalente en niet-covalente bindingen
• covalente binding:
> C-C en C-H bindingen (meest voorkomend)
> zeer sterk
> verbreken ervan vraagt veel energie
> omzetting: specifieke enzymen nodig
• niet-covalente binding:
> ionbinding: + geladen = kation /- geladen = anion
> waterstofbruggen: dipoolkarakter/ N, O, P
> Van der Waals interacties: elektrisch neutraal
> hydrofobe interacties: apolair groep in polair
> geen enzymen, milieuwijzigingen = voldoende
> in waterig milieu: 100x zwakker dan covalente binding
1.1.1. Anorganische verbindingen
- belangrijkste: water (H2O), koolzuurgas (CO2) en zuurstof O2
- cellen bestaan uit 70% uit water → chemische reacties in waterig milieu
o treedt op als oplossingsmiddel, transport- en koelingsmiddel
o kan deelnemen aan splitsing van verbinding en kan vrijkomen als product
bij biochemische reacties
- koolzuurgas: grondstof van donkerreacties bij fotosynthese
- zuurstof: belangrijk voor afbraak van voedingsstoffen + vrijmaken v. energie
o aerobe afbraak → in meerderheid van levende organismen
1.1.2. Organische verbindingen
--> allemaal afkomstig van glucose
- Sachariden = suikers
o Algemene formule: (CH2O)n = voor ieder C-atoom een H2O-molecule
▪ Monosachariden
• opbouw: variabel aantal C-atomen (triosen, tetrosen, pentosen..)
+ aldehyde- of ketongroep (aldosen en ketosen)
• vorm: keten of ring
• kunnen deelnemen aan metabolische processen in cel
• hexose glucose wordt afgebroken met vrijstelling v. ATP
• kunnen deel uitmaken van grotere verbindingen (vb. ribose =
bouwsteen RNA en ATP)
• kunnen gekoppeld worden aan secundaire metabolieten →
beter wateroplosbaar en inactiveren
• (α en β) glucose = aldose, fructose = ketose
1
, ▪ Disachariden
• koppeling v. 2 monosachariden
• transportmoleculen (sacharose/sucrose = glucose + fructose)
• opslagverbindingen
▪ Polysachariden
• koppeling v. meerdere monosachariden
• oligosachariden = beperkt aantal schakels
• zetmeel = amylose + amylopectine polymeer o.b.v. α-glucose
• cellulose = polymeer o.b.v. β-glucose → bestanddeel v. celwand
• Tijdens vertering: zetmeel wordt opgesplitst in glucose-eenh. en
wordt dan opgenomen doorheen wand v. dunne darm
> wordt verzekerd door enzym α-amylase (zeer specifiek)
> GEVOLG: kan α-glycosidische bindingen verbreken maar
geen β- glycosidische dus cellulose = onverteerbaar voor
mens en draagt bij tot vezelmassa (plantaardige voeding)
Belang vezels:
o Bijdrage aan voeding (goede bacteriën)
o Behoudt goede stoelgang
o druk op dikke darm ontstaan door massa (vezels)
in de darm en door deze druk worden de
onverteerde polymeren eruit geduwd
Amylose gaat spijsvertering afbreken = basis van voeding.
Lukt enkel met specifieke structuur (α-1-4- glycoside
bindingen). Alles dat afwijkt = probleem voor spijsvertering.
2
