Metabolisme en metabole regeling
Belangrijke klassen biomoleculen
1. Suikers (koolhydraten)
2. Lipiden, vetzuren & glycerol
3. Proteïnen, aminozuren & peptiden
4. Nucleïnezuren, nucleotiden & basen
Suikers
- Bouwstenen = monosachariden
- Bindingen = glycosidebindingen
- Niet gecodeerd in het genoom (wel enzymen die de suikers aanmaken)
- Molecuulmassa = variabel getal
- Meest abundante biomoleculen op aarde
- Belang = voeding, metabolisme & biomedische toepassingen
- Functies = energiebron & structuurgevend (vb. cellulose)
Fisherprojectie
- Horizontaal = komen uit het vlak
- Verticaal = liggen naar achter
Haworth projectie
- Intramoleculaire bindingen kunnen gevormd worden
Sucrose = glycosidebinding tussen alfa 1 glucose & alfa 2 fructose
Lactose = glycosidebinding tussen bèta 4 glucose & bèta 1 galactose
Maltose = glycosidebinding tussen alfa 1 glucose & alfa 4 glucose
,Oligosacchariden → belang voor structuur van membranen
- Glycoproteïnen gebonden met Serine / Asparagine residuen
- N-gebonden / O-gebonden
Polysacchariden → cruciale structuurgevende moleculen
- Cellulose = belangrijkste
structuurpolymeer in planten
- Chitine = belangrijkste
structuurpolymeer in ongewervelde
dieren
Polysacchariden → handige moleculen voor energieopslag
- Zetmeel = belangrijkste energiereserve in planten
- Glycogeen = functioneel
belangrijke
energiereserve in lever
en spieren
- Dextranen = energiereserve van bacteriën in mondholte
Glucosaminoglycanen
- Sterk polair met negatieve ladingen → binden veel water
- Repeterende disacharide – eenheid → zeer lange strengen
- Sommige zijn covalent verbonden aan eiwit → proteoglycanen
- Functies in extracellulaire ruimte (bindweefsel, bloedbaan, gewrichten)
,Lipiden
- Bouwstenen = vetzuren + alcoholdrager (glycerol, cholesterol)
- Bindingen = esterbindingen & etherbindingen
- Hydrofoob effect
- Niet gecodeerd in het genoom (wel enzymen die de lipiden aanmaken)
- Belang = voeding, metabolisme, membranen & biomed toepassingen
- Functies = energiebron & vorming van biologische membranen
Vetzuren
- Lengte = even aantal C-atomen & onvertakte koolwaterstofstaarten
- Bindingen = verzadigde / onverzadigde vetzuren
- Belang = vrije vetzuren zijn belangrijke metabolieten
Triglyceriden (triacyl-glycerolen)
= 3 vetzuren veresterd met 3 OH-groepen van glycerol
- Bindingen = verzadigde / onverzadigde vetzuren
- Smelttemperatuur = hoog bij verzadigde / laag bij onverzadigde vetzuren
- Verklaring = zwakke Vdw-interacties meer bij verzadigde vetzuren
- Belang = macronutriënt & energievoorraad
, Membraanlipiden: glycerolipiden en sfingolipiden
- Opbouw glycerolipiden =
2 vetzuren op naasteengelegen OH-groepen van glycerol
+ derde OH-groep van glycerol veresterd met fosfaatgroep → fosfatidyl
+ choline/ethanolamine/serine/inositol, afhankelijk extra groep fosfatidyl
O
apolair polair
CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C O CH2
H3C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2
O
CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C O CH
fosfaat
H3C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
+
H2C P C C N CH3
twee vetzuuresters H2 H2
glycerol CH3
choline
- Opbouw sfingolipiden =
1 vetzuur op amino-alcohol van sfingosine
+ fosfaatgroep of suikergroepen op sfingosine
O apolair polair
CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C
H3C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 NH
twee koolwaterstofstaarten
fosfaat
CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 HC CH
CH CH3
H3 C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 +
P C C N CH3
H2 H2
sfingosine CH3
choline
- Belang = amfipatische structuren met een polaire kop en apolaire CH-
staarten → bijeengedreven tot dubbellagen
Ontstaan van lipidendubbellagen
- Polaire koppen willen met water interageren & apolaire groepen
weggedreven van water → maximale opstapeling als dubbellagen
- Belang = vormen van biologische membranen & grenzen van cellen en
van subcellulaire organellen