C1 Biochemie, Slotboom, BH1
Kenmerken van het leven (waarvan allen gerelateerd aan chemie/moleculen)
Ingewikkeld en georganiseerd
Energiebehoefte
Reactie op omgeving(sprikkels)
Replicatie-vermogen, zelfassemblage-vermogen
Evolutie
Silicaten: moleculen die sterk vertegenwoordigt in de aardkorst (Silicium,
zuurstof, etc.,).
Ligand: klein molecuul dat kan binden, bijv. aan een eiwit.
Moleculen van het leven: belangrijk in het leven (waterstof, natrium, kalium,
etc.).
- Opgebouwd uit koolstofketens (organische moleculen)
- Hebben functionele groepen (bijv. OH, NH, SH, COOH, NH3+)
- Hebben vormen (3D)
- Kunnen interacties met elkaar aangaan (niet-covalente bindingen)
- Reageren (breken en vormen van covalente bindingen)
Er is een mismatch tussen moleculen van het leven en van de aardkorst.
Centrale rol van water: al het leven speelt zich af in water(ige oplossing).
Eigenschappen van water:
Polair molecuul (O (-) en 2H (+)) – dipoolmoment = sterke cohesie tussen
watermoleculen (waterstofbruggen).
Water kan ioniseren, dit draagt bij aan de constanthouding van de pH van
een organisme.
Alle moleculen zijn constant in beweging, hebben altijd een thermische energie.
De thermische energie van moleculen is standaard 1,5 kT (in Kelvin) = 6,3*10^-
21 J.
Eigenschappen van koolstof:
Ieder koolstofatoom kan 4 covalente bindingen vormen, welke sterk zijn
i.v.m. thermische energie van atomen (400 kJ/mol vs. 4 kJ/mol bij 300K).
Dus thermische energie is niet sterk genoeg om covalente bindingen te
verbreken.
Organische stoffen bevatten koolstofatomen.
Koolstofatomen kunnen oneindige ketens vormen (bijv. Butaan).
Koolstof kan ook dubbele/driedubbele bindingen vormen (die zijn nòg
sterker), maar om enkele bindingen kan geroteerd worden (flexibiliteit)
doordat thermische energie groot genoeg is. Dubbele bindingen zijn vlak
en rigide (niet flexibel), thermische energie is te klein.
Geconjugeerde dubbele binding: dubbel/enkel/dubbel/enkel/dubbel/enkel/etc.
bindingen.
- Absorberen vaak (goed) licht, waarbij licht wordt omgezet in chemische
energie, wat leidt tot verandering van het molecuul (cis-trans isomerisatie,
dus cis->trans).
- Deze cis-trans isomerisatie leidt tot een zenuwimpuls, wat ons o.a. van
zicht voorziet.
Functionele Groepen: geven functionaliteit aan het leven als deze op
koolstofwaterstofskeletten worden geplaatst.
- Alle groepen = S31-C1, belangrijk = de lading of toegevoegde functie van
de groep t.o.v. het koolstofatoom.
- Functionele groepen bepalen de moleculaire eigenschappen van de te
vormen stof (met koolwaterstof skelet). Bijv.: alifatisch, polair/apolair
(apolair = slecht oplos., dus door FG wordt stof oplosbaar),
hydrofoob/hydrofiel.
Kenmerken van het leven (waarvan allen gerelateerd aan chemie/moleculen)
Ingewikkeld en georganiseerd
Energiebehoefte
Reactie op omgeving(sprikkels)
Replicatie-vermogen, zelfassemblage-vermogen
Evolutie
Silicaten: moleculen die sterk vertegenwoordigt in de aardkorst (Silicium,
zuurstof, etc.,).
Ligand: klein molecuul dat kan binden, bijv. aan een eiwit.
Moleculen van het leven: belangrijk in het leven (waterstof, natrium, kalium,
etc.).
- Opgebouwd uit koolstofketens (organische moleculen)
- Hebben functionele groepen (bijv. OH, NH, SH, COOH, NH3+)
- Hebben vormen (3D)
- Kunnen interacties met elkaar aangaan (niet-covalente bindingen)
- Reageren (breken en vormen van covalente bindingen)
Er is een mismatch tussen moleculen van het leven en van de aardkorst.
Centrale rol van water: al het leven speelt zich af in water(ige oplossing).
Eigenschappen van water:
Polair molecuul (O (-) en 2H (+)) – dipoolmoment = sterke cohesie tussen
watermoleculen (waterstofbruggen).
Water kan ioniseren, dit draagt bij aan de constanthouding van de pH van
een organisme.
Alle moleculen zijn constant in beweging, hebben altijd een thermische energie.
De thermische energie van moleculen is standaard 1,5 kT (in Kelvin) = 6,3*10^-
21 J.
Eigenschappen van koolstof:
Ieder koolstofatoom kan 4 covalente bindingen vormen, welke sterk zijn
i.v.m. thermische energie van atomen (400 kJ/mol vs. 4 kJ/mol bij 300K).
Dus thermische energie is niet sterk genoeg om covalente bindingen te
verbreken.
Organische stoffen bevatten koolstofatomen.
Koolstofatomen kunnen oneindige ketens vormen (bijv. Butaan).
Koolstof kan ook dubbele/driedubbele bindingen vormen (die zijn nòg
sterker), maar om enkele bindingen kan geroteerd worden (flexibiliteit)
doordat thermische energie groot genoeg is. Dubbele bindingen zijn vlak
en rigide (niet flexibel), thermische energie is te klein.
Geconjugeerde dubbele binding: dubbel/enkel/dubbel/enkel/dubbel/enkel/etc.
bindingen.
- Absorberen vaak (goed) licht, waarbij licht wordt omgezet in chemische
energie, wat leidt tot verandering van het molecuul (cis-trans isomerisatie,
dus cis->trans).
- Deze cis-trans isomerisatie leidt tot een zenuwimpuls, wat ons o.a. van
zicht voorziet.
Functionele Groepen: geven functionaliteit aan het leven als deze op
koolstofwaterstofskeletten worden geplaatst.
- Alle groepen = S31-C1, belangrijk = de lading of toegevoegde functie van
de groep t.o.v. het koolstofatoom.
- Functionele groepen bepalen de moleculaire eigenschappen van de te
vormen stof (met koolwaterstof skelet). Bijv.: alifatisch, polair/apolair
(apolair = slecht oplos., dus door FG wordt stof oplosbaar),
hydrofoob/hydrofiel.
