Samenvatting Inleiding tot de biochemische processen
Hoofdstuk 0: Inleiding
Biomoleculen zijn organische macromoleculen:
Biochemie = bestuderen van de ‘moleculen van het leven/biomoleculen’
- Hormonen, eiwitten, suiker,…
- Biomoleculen verwant met organische moleculen want
- veel C en H
- meestal P,N,S en O
ook
- Hoe voorstellen?
- Vereenvoudigde skeletnotatie
- Verkorte structuur formules
Figuur 1: voorbeeld biomolecule in skeletnotatie
- Hoe werken biomoleculen?
- Speciale 3D structuur zorgt voor functie
- Vormen complexen met andere moleculen grote eenheden
- Interacties van chemische aard met andere moleculen (covalent of niet-covalent met zwakke krachten)
Overzicht van drie biopolymeren: eiwitten, nucleïnezuren, lipiden en
polysachariden:
Biopolymeren = macromoleculen omgebouwd uit covalent gebonden monomeren
- Homobiopolymeren: 1 type monomeer
- Heteropolymeren: versch types monomeren
Soorten biopolymeren:
⇨ Monosachariden: eenvoudige suikers/sachariden (voorkomen als kleine moleculen/ bouwstenen)
• polysachariden = duizenden suikers aan elkaar, (bv fructose, glucose)
⇨ Eiwitten/proteïnen: aminozuren aan elkaar gekoppeld 3D structuur voor functie (bv myoglobine)
• Eiwit-eiwitinteracties en eiwitligandreacties
• Enzymen
⇨ Nucleïnezuren: (bv DNA,RNA of ATP)
⇨ Lipiden: vetten essentieel als energiebron
, Functionele groepen en hun eigenschappen (LP op Ufora?)
- Koolstofskelet (R ) = alkylketen met functionele groepen op
• Zie leerpad chemie organische naamgeving
• Koolstofskelet = apolair deel vd biomolecule, functionele groep = polair deel
• Functionele groep = S,O, P, N, C
, Het belang van niet-covalente aantrekkingskrachten (zwakke
krachten) in de structuur, stabiliteit en functie van biomoleculen
Tussen moleculen zijn er interacties, aan de hand van zwakke niet-covalente aantrekkingskrachten
- Zwakke krachten in stabiliteit en structuur:
• Niet-covalente zwakke elektrostatische aantrekkingskrachten tss delen van deze grote moleculen
- Zwakke krachten in communicatie tss biomoleculen
• Moleculaire herkenning en complexvorming
• Adhv herkenning v functionele groepen op opp
• Adhv ‘chemische vingers’
• sterkte vd interactie
- Welke zwakke krachten?
- Zoutbrug (tussen polaire functionele groepen) = elektrostatische aantrekkingen
⇨ Anion -- kation
⇨ Gevolg is een elektronische aantrekkingskracht (wet van coulomb)
- Dipoolkracht/Keesomkracht (tussen polaire functionele groepen)
⇨ Zwakkere kracht dan zoutbrug
⇨ Ontstaat wanneer er partiële ladingen zijn tussen ionen
- Waterstofbruggen (tussen polaire functionele groepen)
⇨ Stoffen met een sterke EN-waarde (NOF-groep)
⇨ H donor en H acceptor die binding vormen
(lineair of niet-lineair)
⇨ Komt veel voor in eiwitten en alcoholen
⇨ = elektrostatische aantrekking
- Londonkrachten/dispersiekrachten (apolair)
⇨ Erg zwakke kracht (moeten dicht genoeg komen)
⇨ Tussen twee apolaire stoffen/funct. Groepen
⇨ Hoe groter afstand tussen delen, hoe kleiner F
Figuur 2 watersto6ruggen
⇨ Wat hebben zwakke krachten dan van nut als ze toch maar zwak zijn?
• Antwoord: vele zwakke krachten samen vormen 1 grote kracht
Effect van water op de zwakke
aantrekkingskrachten
Water = polaire molecule met tetraedrische vorm (heeft partiële ladingen = dipoolmoment)
Solvent voor ionen (oplosmiddel), maar verzwakt ionaire interacties (omdat het zelf ook reageert)
Solvent voor polaire moleculen, maar verzwakt/verbreekt H-bruggen/dipoolkrachten
Waterstofmoleculen kunnen onder elkaar ook nog waterstofbruggen vormen
Polair = hydrofiel (zal je gaan zien in moleculen!)
Apolair = hydrofoob
Amfifiel
- Waarom zwakke krachten?
• Veel zwakke krachten maken een sterke kracht moeilijk uit elkaar te halen
• Dynamisch
, Hoofdstuk 1: suikers en polysachariden
Eenvoudige suikers (basisstructuur van een eenvoudig
monosacharide)
Inleiding suikers
- Energiebron en energie-opslag
⇨ die we in metabole reacties gaan verbranden
- Suikers ook gebruikt om andere biomoleculen te ‘decoreren’ modificeren
⇨ Glycoconjugaten = biomolecule + suikermolecule(n) andere functie
Chemische structuur van
sachariden
Monosachariden (eenvoudige suikers)
- Gekarakteriseerd: voorkomen v verschillende
carbonylfunties en hydroxylfuncties.
- opgedeeld:
• Aldosen (hebben aldehydefunctie
= CHO groep)
• Ketosen (hebben ketonfunctie =
CO groep)
Zie voorbeelden rechts =>
- Functionele groepen bij sachariden = altijd
polair waterstofbruggen mogelijk om te
binden met andere biomoleculen
Stereoisomeren bij polysachariden
Glucose heeft 2 Stereoisomeren:
- D-glucose
- L-glucose
- Hbbn beide andere ruimtelijke structuur 2 versch moleculen,
maar toch elkaars spiegelbeeld
• Zijn dus enantiomeren van elkaar
• FISHERPROJECTIE
- MAAR: hbb andere functie!!
• Glucose receptoren nemen alleen de D-glucose
variant op, de andere heeft een andere functie!
- Glucosekanaal werkt stereoselectief
Hoofdstuk 0: Inleiding
Biomoleculen zijn organische macromoleculen:
Biochemie = bestuderen van de ‘moleculen van het leven/biomoleculen’
- Hormonen, eiwitten, suiker,…
- Biomoleculen verwant met organische moleculen want
- veel C en H
- meestal P,N,S en O
ook
- Hoe voorstellen?
- Vereenvoudigde skeletnotatie
- Verkorte structuur formules
Figuur 1: voorbeeld biomolecule in skeletnotatie
- Hoe werken biomoleculen?
- Speciale 3D structuur zorgt voor functie
- Vormen complexen met andere moleculen grote eenheden
- Interacties van chemische aard met andere moleculen (covalent of niet-covalent met zwakke krachten)
Overzicht van drie biopolymeren: eiwitten, nucleïnezuren, lipiden en
polysachariden:
Biopolymeren = macromoleculen omgebouwd uit covalent gebonden monomeren
- Homobiopolymeren: 1 type monomeer
- Heteropolymeren: versch types monomeren
Soorten biopolymeren:
⇨ Monosachariden: eenvoudige suikers/sachariden (voorkomen als kleine moleculen/ bouwstenen)
• polysachariden = duizenden suikers aan elkaar, (bv fructose, glucose)
⇨ Eiwitten/proteïnen: aminozuren aan elkaar gekoppeld 3D structuur voor functie (bv myoglobine)
• Eiwit-eiwitinteracties en eiwitligandreacties
• Enzymen
⇨ Nucleïnezuren: (bv DNA,RNA of ATP)
⇨ Lipiden: vetten essentieel als energiebron
, Functionele groepen en hun eigenschappen (LP op Ufora?)
- Koolstofskelet (R ) = alkylketen met functionele groepen op
• Zie leerpad chemie organische naamgeving
• Koolstofskelet = apolair deel vd biomolecule, functionele groep = polair deel
• Functionele groep = S,O, P, N, C
, Het belang van niet-covalente aantrekkingskrachten (zwakke
krachten) in de structuur, stabiliteit en functie van biomoleculen
Tussen moleculen zijn er interacties, aan de hand van zwakke niet-covalente aantrekkingskrachten
- Zwakke krachten in stabiliteit en structuur:
• Niet-covalente zwakke elektrostatische aantrekkingskrachten tss delen van deze grote moleculen
- Zwakke krachten in communicatie tss biomoleculen
• Moleculaire herkenning en complexvorming
• Adhv herkenning v functionele groepen op opp
• Adhv ‘chemische vingers’
• sterkte vd interactie
- Welke zwakke krachten?
- Zoutbrug (tussen polaire functionele groepen) = elektrostatische aantrekkingen
⇨ Anion -- kation
⇨ Gevolg is een elektronische aantrekkingskracht (wet van coulomb)
- Dipoolkracht/Keesomkracht (tussen polaire functionele groepen)
⇨ Zwakkere kracht dan zoutbrug
⇨ Ontstaat wanneer er partiële ladingen zijn tussen ionen
- Waterstofbruggen (tussen polaire functionele groepen)
⇨ Stoffen met een sterke EN-waarde (NOF-groep)
⇨ H donor en H acceptor die binding vormen
(lineair of niet-lineair)
⇨ Komt veel voor in eiwitten en alcoholen
⇨ = elektrostatische aantrekking
- Londonkrachten/dispersiekrachten (apolair)
⇨ Erg zwakke kracht (moeten dicht genoeg komen)
⇨ Tussen twee apolaire stoffen/funct. Groepen
⇨ Hoe groter afstand tussen delen, hoe kleiner F
Figuur 2 watersto6ruggen
⇨ Wat hebben zwakke krachten dan van nut als ze toch maar zwak zijn?
• Antwoord: vele zwakke krachten samen vormen 1 grote kracht
Effect van water op de zwakke
aantrekkingskrachten
Water = polaire molecule met tetraedrische vorm (heeft partiële ladingen = dipoolmoment)
Solvent voor ionen (oplosmiddel), maar verzwakt ionaire interacties (omdat het zelf ook reageert)
Solvent voor polaire moleculen, maar verzwakt/verbreekt H-bruggen/dipoolkrachten
Waterstofmoleculen kunnen onder elkaar ook nog waterstofbruggen vormen
Polair = hydrofiel (zal je gaan zien in moleculen!)
Apolair = hydrofoob
Amfifiel
- Waarom zwakke krachten?
• Veel zwakke krachten maken een sterke kracht moeilijk uit elkaar te halen
• Dynamisch
, Hoofdstuk 1: suikers en polysachariden
Eenvoudige suikers (basisstructuur van een eenvoudig
monosacharide)
Inleiding suikers
- Energiebron en energie-opslag
⇨ die we in metabole reacties gaan verbranden
- Suikers ook gebruikt om andere biomoleculen te ‘decoreren’ modificeren
⇨ Glycoconjugaten = biomolecule + suikermolecule(n) andere functie
Chemische structuur van
sachariden
Monosachariden (eenvoudige suikers)
- Gekarakteriseerd: voorkomen v verschillende
carbonylfunties en hydroxylfuncties.
- opgedeeld:
• Aldosen (hebben aldehydefunctie
= CHO groep)
• Ketosen (hebben ketonfunctie =
CO groep)
Zie voorbeelden rechts =>
- Functionele groepen bij sachariden = altijd
polair waterstofbruggen mogelijk om te
binden met andere biomoleculen
Stereoisomeren bij polysachariden
Glucose heeft 2 Stereoisomeren:
- D-glucose
- L-glucose
- Hbbn beide andere ruimtelijke structuur 2 versch moleculen,
maar toch elkaars spiegelbeeld
• Zijn dus enantiomeren van elkaar
• FISHERPROJECTIE
- MAAR: hbb andere functie!!
• Glucose receptoren nemen alleen de D-glucose
variant op, de andere heeft een andere functie!
- Glucosekanaal werkt stereoselectief
