SAMENVATTING “de cel” Boek, Hoorcolleges en zelftoetsjes
H2 [43-84 p.] “CHEMICAL COMPONENTS OF CELLS”
▪ Molecuul: atomen bijeen gehouden door covalente bindingen
12 16
▪ Atoom: positieve kern (protonen+neutronen) waar omheen orbitalen met elektronen 6
𝐶 &
8
𝑂
𝑌
…
o Atoomnummer (X): aantal protonen [aantal p+
=aantal e -
] 14 28
𝑁 & 𝑆
𝑋 o Atoommassa (Y): aantal protonen+neutronen [isotopen verschillen in aantal ‘n’] 7 14
→ neutronen voor structurele stabiliteit tegen radioactief verval
→ vulling elektronen schillen/orbitalen [2-8-8-18], bepaald reactiviteit en interactie
[verticale kolom periodiek systeem zelfde chemische eigenschappen door gelijk aantal valentie elektronen]
→ dalton is gewicht van 1H ofwel proton/neutron, dus 1/12e van koolstof atoommassa
1 mol (n) = 6.02*1023 deeltjes n= g/ (g/mol) 1 kcal = energie om 1L H2O + 1°
Molaire massa (M)= ‘…’ dalton (gram/mol) = m/M 1 kcal = 4.2 kJ
‘…’ molair = ‘…’ mol/L 1 Joule = 0.24 calorieën
BINDINGEN
Covalente binding= gedeeld elektronen paar vullen buitenste elektronenschil
o Polair: verschil in elektronegativiteit leidt tot partiële ladingen [δ-=O --> N --> H=δ+]
o Apolair: elektron in midden
o Enkel vs. dubbel: vrije rotatie of statische configuratie (alternerend dan resonantie)
→ nodige energie om binding te breken bepaald bindingssterkte in kcal/mol of kJ/mol
Noncovalent binding: voor conformatie behoud, specificiteit en stabiliteit molecuul interacties
Waterstofbrug= non-covalente binding tussen partiële geladen atomen
> hydrofiel doordat H2O moleculen omsingeld (oplossing uit solvent water en opgeloste substraat)
> temperatuur gevoelig
> Waterstofbruggen tussen apolaire moleculen voor vloeistof door grote onderlinge aantrekkingskracht
Van der Waals interactie= bij lage proximiteit door fluctuaties in e- distributie
hydrofobe interactie= aggregatie van hydrofobe/apolaire stoffen in water
elektrostatische aantrekking= bij tegenovergestelde (partiële) ladingen, sterkst in vacuüm (water schermt af)
Ionbinding= e- overgedragen waarna elektrostatische aantrekking tussen anion (-) en kation (+)
> polaire aard zorgt voor goede oplosbaarheid in water
REACTIES
Condensatie: H2O afgescheiden bij binding formatie [polymerisatie door additie monomeren/subunits]
Hydrolyse: H2O nodig voor verbreken binding
ZUREN & BASEN
> balans in H30+ (hydronium) en OH- (hydroxyl) in neutraal water door proton uitwisseling
> In zure omgeving zijn zuren geprotoneerd (met H+) en in basische omgeving geven ze sneller proton af
• Zuren [pH<7, H30+>10-7 ]: geven H+ vrij -COOH
• Basen [pH>7, OH >10 ]: nemen H+ op
- -7
-OH- / -NH2
pH=7 is neutraal met [H30+]= [OH-]= 10-7
10-14= [H30+] * [OH-]
pH = -log10 [H+] en [H+]= 10-pH
Chemische groepen: methyl (-CH3), carbonyl (-C=O), fosfaat (-PO32-)
• carboxyl (-COOH, opgelost in water verliest het H+)
• sulfhydryl (-SH, zwavel brug)
• Hydroxyl (-OH, kan gefosforyleert worden)
• Amino (-NH2, positieve lading na H+ opname)
, KLEINE MOLECULEN = suikers, vetzuren, aminozuren, nucleotiden
Anorganisch: bevatten geen koolstof atomen
Organisch: bevatten koolstof atomen
• Suikers [monosachariden, (CH2O)n] --> poly- en oligosachariden glycoside binding C1’&C4’
o Glucose (C6H12O6): alfa en bèta ringstructuur voor 2 type polysachariden
o Glycoproteïne & -lipide: suiker gebonden aan eiwit of lipide
o Aldose (H-C=O) of ketose (-C=O)
• Vetzuren --> vetten & lipiden ester binding
o Amfipatisch: hydrofobe regio (koolstof staart) en hydrofiele kop (-COOH, zuur)
o Verzadigd: geen dubbele bindingen, maximaal aantal -H atomen
o Onverzadigd: dubbele bindingen, knik voor membraan vloeibaarheid
o Triacylglycerol: drie vetzuurketens aan glycerol, energie opslag in cytosol (hydrofoob)
o Fosfolipiden: twee vetzuurketens aan glycerol met fosfaat + polaire groep (amfipatisch)
• 20 Aminozuren --> eiwitten peptide binding
o Centraal C-atoom: gebonden aan 4 verschillende groepen (-COOH, -NH2 en zijketens) = isomeren
o Histidine: afhankelijk van omgevings-pH zuur of base
BASISCH (positief geladen) ZUUR (negatief geladen)
Lysine [Lys] Arginine [Arg] Histidine [His] Aspartaam zuur [Asp] glutamaat zuur [Glu]
ZWAVELBRUG FOSFORYLATIE (polaire -OH groep) & MODIFICATIE Geen asymmetrische-C
Cysteïne [Cys] Serine [Ser] Threonine [Thr] Glycine [Gly]
Tyrosine [Tyr]
• Nucleotiden --> nucleïnezuren phosphodiester binding
o Suiker: Ribose (RNA) of deoxyribose (DNA)
o Stikstofbasen: pyramidines (C, T, U) en purines (G en A)
o Fosfaat: bindt aan 3’ einde (C’3 met -OH/hydroxyl groep)
o NTP (nucleotide trifosfaat): PPPi groep met hoge energie binding
→ nucleotide= stikstof bevattende base + 5-koolstof suiker + fosfaat groep
→ nucleoside= suiker + base
> energie voor condensatie nucleotiden uit hydrolyse trifosfaat in dNTP --> PPi --> Pi+Pi
,
H2 [43-84 p.] “CHEMICAL COMPONENTS OF CELLS”
▪ Molecuul: atomen bijeen gehouden door covalente bindingen
12 16
▪ Atoom: positieve kern (protonen+neutronen) waar omheen orbitalen met elektronen 6
𝐶 &
8
𝑂
𝑌
…
o Atoomnummer (X): aantal protonen [aantal p+
=aantal e -
] 14 28
𝑁 & 𝑆
𝑋 o Atoommassa (Y): aantal protonen+neutronen [isotopen verschillen in aantal ‘n’] 7 14
→ neutronen voor structurele stabiliteit tegen radioactief verval
→ vulling elektronen schillen/orbitalen [2-8-8-18], bepaald reactiviteit en interactie
[verticale kolom periodiek systeem zelfde chemische eigenschappen door gelijk aantal valentie elektronen]
→ dalton is gewicht van 1H ofwel proton/neutron, dus 1/12e van koolstof atoommassa
1 mol (n) = 6.02*1023 deeltjes n= g/ (g/mol) 1 kcal = energie om 1L H2O + 1°
Molaire massa (M)= ‘…’ dalton (gram/mol) = m/M 1 kcal = 4.2 kJ
‘…’ molair = ‘…’ mol/L 1 Joule = 0.24 calorieën
BINDINGEN
Covalente binding= gedeeld elektronen paar vullen buitenste elektronenschil
o Polair: verschil in elektronegativiteit leidt tot partiële ladingen [δ-=O --> N --> H=δ+]
o Apolair: elektron in midden
o Enkel vs. dubbel: vrije rotatie of statische configuratie (alternerend dan resonantie)
→ nodige energie om binding te breken bepaald bindingssterkte in kcal/mol of kJ/mol
Noncovalent binding: voor conformatie behoud, specificiteit en stabiliteit molecuul interacties
Waterstofbrug= non-covalente binding tussen partiële geladen atomen
> hydrofiel doordat H2O moleculen omsingeld (oplossing uit solvent water en opgeloste substraat)
> temperatuur gevoelig
> Waterstofbruggen tussen apolaire moleculen voor vloeistof door grote onderlinge aantrekkingskracht
Van der Waals interactie= bij lage proximiteit door fluctuaties in e- distributie
hydrofobe interactie= aggregatie van hydrofobe/apolaire stoffen in water
elektrostatische aantrekking= bij tegenovergestelde (partiële) ladingen, sterkst in vacuüm (water schermt af)
Ionbinding= e- overgedragen waarna elektrostatische aantrekking tussen anion (-) en kation (+)
> polaire aard zorgt voor goede oplosbaarheid in water
REACTIES
Condensatie: H2O afgescheiden bij binding formatie [polymerisatie door additie monomeren/subunits]
Hydrolyse: H2O nodig voor verbreken binding
ZUREN & BASEN
> balans in H30+ (hydronium) en OH- (hydroxyl) in neutraal water door proton uitwisseling
> In zure omgeving zijn zuren geprotoneerd (met H+) en in basische omgeving geven ze sneller proton af
• Zuren [pH<7, H30+>10-7 ]: geven H+ vrij -COOH
• Basen [pH>7, OH >10 ]: nemen H+ op
- -7
-OH- / -NH2
pH=7 is neutraal met [H30+]= [OH-]= 10-7
10-14= [H30+] * [OH-]
pH = -log10 [H+] en [H+]= 10-pH
Chemische groepen: methyl (-CH3), carbonyl (-C=O), fosfaat (-PO32-)
• carboxyl (-COOH, opgelost in water verliest het H+)
• sulfhydryl (-SH, zwavel brug)
• Hydroxyl (-OH, kan gefosforyleert worden)
• Amino (-NH2, positieve lading na H+ opname)
, KLEINE MOLECULEN = suikers, vetzuren, aminozuren, nucleotiden
Anorganisch: bevatten geen koolstof atomen
Organisch: bevatten koolstof atomen
• Suikers [monosachariden, (CH2O)n] --> poly- en oligosachariden glycoside binding C1’&C4’
o Glucose (C6H12O6): alfa en bèta ringstructuur voor 2 type polysachariden
o Glycoproteïne & -lipide: suiker gebonden aan eiwit of lipide
o Aldose (H-C=O) of ketose (-C=O)
• Vetzuren --> vetten & lipiden ester binding
o Amfipatisch: hydrofobe regio (koolstof staart) en hydrofiele kop (-COOH, zuur)
o Verzadigd: geen dubbele bindingen, maximaal aantal -H atomen
o Onverzadigd: dubbele bindingen, knik voor membraan vloeibaarheid
o Triacylglycerol: drie vetzuurketens aan glycerol, energie opslag in cytosol (hydrofoob)
o Fosfolipiden: twee vetzuurketens aan glycerol met fosfaat + polaire groep (amfipatisch)
• 20 Aminozuren --> eiwitten peptide binding
o Centraal C-atoom: gebonden aan 4 verschillende groepen (-COOH, -NH2 en zijketens) = isomeren
o Histidine: afhankelijk van omgevings-pH zuur of base
BASISCH (positief geladen) ZUUR (negatief geladen)
Lysine [Lys] Arginine [Arg] Histidine [His] Aspartaam zuur [Asp] glutamaat zuur [Glu]
ZWAVELBRUG FOSFORYLATIE (polaire -OH groep) & MODIFICATIE Geen asymmetrische-C
Cysteïne [Cys] Serine [Ser] Threonine [Thr] Glycine [Gly]
Tyrosine [Tyr]
• Nucleotiden --> nucleïnezuren phosphodiester binding
o Suiker: Ribose (RNA) of deoxyribose (DNA)
o Stikstofbasen: pyramidines (C, T, U) en purines (G en A)
o Fosfaat: bindt aan 3’ einde (C’3 met -OH/hydroxyl groep)
o NTP (nucleotide trifosfaat): PPPi groep met hoge energie binding
→ nucleotide= stikstof bevattende base + 5-koolstof suiker + fosfaat groep
→ nucleoside= suiker + base
> energie voor condensatie nucleotiden uit hydrolyse trifosfaat in dNTP --> PPi --> Pi+Pi
,
