H3: Macromoleculen
Macromoleculen en hun bouwstenen
(van deze structuren wordt verwacht dat je ze kan tekenen op het examen voor onrechtstreekse vragen) 30 bouwstenen
Verduidelijking enkele begrippen:
- Aromatisch: bevat een reeks covalente bindingen (e- in gemeenschap) met de
volgende kenmerken
o gedelokaliseerd en geconjugeerd systeem van pi-bindingen
o gewoonlijk een alternering van enkele en dubbele bindingen
o een coplanaire structuur, waarin alle atomen zich binnen hetzelfde vlak bevinden
- nucleïnezuur: en complex biochemisch macromolecuul waarin een groot aantal
bouwstenen, de nucleotiden, aan elkaar geschakeld zijn
- nucleotiden: opgebouwd uit
o een stikstofbase (adenine, cytosine, guanine, thymine en uracil)
o een suikergroep
o een of meer fosfaatgroepen
Samenstelling van een
bacteriële cel
- water (70%)
- chemie (30%)
o Macromoleculen 24%)
Proteïnen (15%)
RNA (6%)
Polysachariden (2%)
DNA (1%)
,eiwitten: functionele diversiteit
1. Enzymen (bio-katalysatoren)
thermodynamische processen in cel versnellen
2. Structuureiwitten (ondersteuning en vorm)
3. Motiliteit (contractie en beweging)
Vb. spierbeweging
4. Regulerende eiwitten (controle en coördinatie van celfuncties)
5. Transporteiwitten (transport van ionen, bouwstenen, macromoleculen,..)
6. Hormonen (communicatie tussen cellen)
Worden geproduceerd in endocriene organen en worden via bloed vervoerd naar perrifere
weefsel met receptoren
7. Receptoreiwitten (mediëren respons op externe stimuli)
8. Defensie (bescherming tegen ziekte)
Immunoglobine
9. Stockage-eiwitten (bron van aminozuren)
Aminozuren
structuur
- Alfa-koolstof:
o koolstof in keten die volgt op carboxylgroep
o Centrale koolstof
o Kan fie en psi binding ondergaan met N en C van AZ
- 4 substituenten:
o amino-, watertof-,carboxyl- en R-groep
Variatie in R-groep: bepaalt variatie van verschillende aminozuren
stereo-issomeer:
ontstaan als C 4 verschillende substituanten rond zich heeft asymmetrisch C-atoom
- Aantal stereoisomeren= 2n met n het aantal assymetrische C’s
o Symmetrisch koolstof als R-groep een H-atoom is: heeft geen 4 verschillende
substituenten
glycine
Benaming van stereo-isomeren:
Als licht gepolariseerd wordt door polarisatie: wordt één vlak van licht gefilterd dit zal:
D aminozuren: vlak van polariserend licht draait wijzers in (rechts- dextra)
L aminozuren: vlak van polariserend licht draait tegenwijzers in (links-leva)
enkel L aminozuren ingebouwd in eiwitten (waarom, weet men niet)
B
I3
.
1
,zwitterionen
Zwitterion= dipolair ion, zowel positieve als negatieve lading
- In neutrale (pH=7) omgeving: alle ioniseerbare groepen zijn geïoniseerd ontstaan van
dipoolmoment
- Vaak goede buffers
Aminozuren als zwitterionen
Carboxylgroep: gedeprotoneerd/ geioniseerd (-lading)
Aminogroep: geprotoneerd (+ lading)
Henderson Hasselblacht vergelijking
o COO-/ COOH: 100 000/1
o BH+/NH2: 100/1
-
• pH = pK + log [A ] / [HA]
a
Carboxylgroep: pK ≈ 2.0
a
7.0 = 2 + log 100.000/1
Carboxylgroep vrijwel volledig geioniseerd by fysiologische pH
+
• pH = pK +log [B] / [BH ]
b
Aminogroep: pK ≈ 9.0
b
7.0 = 9 + log 1/100
Aminogroep vrijwel volledig geioniseerd bij fysiologische pH
R groepen
- Bepaald de verschillende aminozuren
- Kunnen ook geïoniseerd worden (zure en basische R groepen) op basis van pK
Hangt af van de verhouding van pK en fysiologische pH in de cel
o Basisch(+): wordt negatief
o Zuur(-): wordt positief
Aminozuren krijgen typische eig. o.b.v. R groep
1. Hydrofobe
2. Polaire ongeladen
3. Polaire geladen
, 1. Hydrofobe aminozuren
- Proline: buitenbeetje R groep vertoont covalente binding met aminogroep
Groot effect op eigenschappen van proline aminozuur in polypeptideketen
- Worden gevonden binnenin een proteïne in nabijheid van water
2. Polaire, niet geladen aminozuren
- Polaire zijketens: door EN van O en N
- bij fysiologische pH, niet geladen
- Ser, Thr, tyr: OH in rest groep + in cel komen deze aminozuren vaak gefosfoliseerd voor (kan
regulerend mech voor eiwitten waarin deze structuren voorkomen)
- Hydrofiel: komen vaak voor aan het oppervlakte van eiwitten in een oplossing waardoor hun
interacties met watermoleculen en andere polaire moleculen gemaximaliseerd worden
Macromoleculen en hun bouwstenen
(van deze structuren wordt verwacht dat je ze kan tekenen op het examen voor onrechtstreekse vragen) 30 bouwstenen
Verduidelijking enkele begrippen:
- Aromatisch: bevat een reeks covalente bindingen (e- in gemeenschap) met de
volgende kenmerken
o gedelokaliseerd en geconjugeerd systeem van pi-bindingen
o gewoonlijk een alternering van enkele en dubbele bindingen
o een coplanaire structuur, waarin alle atomen zich binnen hetzelfde vlak bevinden
- nucleïnezuur: en complex biochemisch macromolecuul waarin een groot aantal
bouwstenen, de nucleotiden, aan elkaar geschakeld zijn
- nucleotiden: opgebouwd uit
o een stikstofbase (adenine, cytosine, guanine, thymine en uracil)
o een suikergroep
o een of meer fosfaatgroepen
Samenstelling van een
bacteriële cel
- water (70%)
- chemie (30%)
o Macromoleculen 24%)
Proteïnen (15%)
RNA (6%)
Polysachariden (2%)
DNA (1%)
,eiwitten: functionele diversiteit
1. Enzymen (bio-katalysatoren)
thermodynamische processen in cel versnellen
2. Structuureiwitten (ondersteuning en vorm)
3. Motiliteit (contractie en beweging)
Vb. spierbeweging
4. Regulerende eiwitten (controle en coördinatie van celfuncties)
5. Transporteiwitten (transport van ionen, bouwstenen, macromoleculen,..)
6. Hormonen (communicatie tussen cellen)
Worden geproduceerd in endocriene organen en worden via bloed vervoerd naar perrifere
weefsel met receptoren
7. Receptoreiwitten (mediëren respons op externe stimuli)
8. Defensie (bescherming tegen ziekte)
Immunoglobine
9. Stockage-eiwitten (bron van aminozuren)
Aminozuren
structuur
- Alfa-koolstof:
o koolstof in keten die volgt op carboxylgroep
o Centrale koolstof
o Kan fie en psi binding ondergaan met N en C van AZ
- 4 substituenten:
o amino-, watertof-,carboxyl- en R-groep
Variatie in R-groep: bepaalt variatie van verschillende aminozuren
stereo-issomeer:
ontstaan als C 4 verschillende substituanten rond zich heeft asymmetrisch C-atoom
- Aantal stereoisomeren= 2n met n het aantal assymetrische C’s
o Symmetrisch koolstof als R-groep een H-atoom is: heeft geen 4 verschillende
substituenten
glycine
Benaming van stereo-isomeren:
Als licht gepolariseerd wordt door polarisatie: wordt één vlak van licht gefilterd dit zal:
D aminozuren: vlak van polariserend licht draait wijzers in (rechts- dextra)
L aminozuren: vlak van polariserend licht draait tegenwijzers in (links-leva)
enkel L aminozuren ingebouwd in eiwitten (waarom, weet men niet)
B
I3
.
1
,zwitterionen
Zwitterion= dipolair ion, zowel positieve als negatieve lading
- In neutrale (pH=7) omgeving: alle ioniseerbare groepen zijn geïoniseerd ontstaan van
dipoolmoment
- Vaak goede buffers
Aminozuren als zwitterionen
Carboxylgroep: gedeprotoneerd/ geioniseerd (-lading)
Aminogroep: geprotoneerd (+ lading)
Henderson Hasselblacht vergelijking
o COO-/ COOH: 100 000/1
o BH+/NH2: 100/1
-
• pH = pK + log [A ] / [HA]
a
Carboxylgroep: pK ≈ 2.0
a
7.0 = 2 + log 100.000/1
Carboxylgroep vrijwel volledig geioniseerd by fysiologische pH
+
• pH = pK +log [B] / [BH ]
b
Aminogroep: pK ≈ 9.0
b
7.0 = 9 + log 1/100
Aminogroep vrijwel volledig geioniseerd bij fysiologische pH
R groepen
- Bepaald de verschillende aminozuren
- Kunnen ook geïoniseerd worden (zure en basische R groepen) op basis van pK
Hangt af van de verhouding van pK en fysiologische pH in de cel
o Basisch(+): wordt negatief
o Zuur(-): wordt positief
Aminozuren krijgen typische eig. o.b.v. R groep
1. Hydrofobe
2. Polaire ongeladen
3. Polaire geladen
, 1. Hydrofobe aminozuren
- Proline: buitenbeetje R groep vertoont covalente binding met aminogroep
Groot effect op eigenschappen van proline aminozuur in polypeptideketen
- Worden gevonden binnenin een proteïne in nabijheid van water
2. Polaire, niet geladen aminozuren
- Polaire zijketens: door EN van O en N
- bij fysiologische pH, niet geladen
- Ser, Thr, tyr: OH in rest groep + in cel komen deze aminozuren vaak gefosfoliseerd voor (kan
regulerend mech voor eiwitten waarin deze structuren voorkomen)
- Hydrofiel: komen vaak voor aan het oppervlakte van eiwitten in een oplossing waardoor hun
interacties met watermoleculen en andere polaire moleculen gemaximaliseerd worden
