MEDISCHE BIOCHEMIE:
Inleiding cursus -> rode pinnetjes belangrijk!
➔ Bij An Jonckheere: geen pin = geen leerstof
Alle 10 casussen: leerstof examen!
1. Inleiding en enzymologie:
ORGANISCHE CHEMIE:
KOOLSTOF (EN WATERSTOF):
Dé ruggegraat van organische chemie
Geen pathways vanbuiten kennen/ uitleggen maar begrijpen
6 belangrijkste: CHNOPS
Koolstof:
- Maximaal 4 bindingspartners in 3 configuraties
o sp3 - orbitalen
o sp2 - orbitaal: beschikbaar p-orbitaal → elektron distributie
o sp - orbitaal: lineaire oriëntatie
- “Middelmatige” elektronegativiteit
o -> Versatiele bindingspartner
▪ Kan veel verschillende bindingen aangaan
▪ Verschillende bindingspartners
o Ketens karakteristiek voor organische chemie
o Bv: alkanen, alkenen, alkynen, ringstructuren,…
Waterstof:
➔ 1 elektron: kan maar aan 1 binden
- Gelijkwaardige elektronegativiteit
- → “neutrale” afsluiting of end-capping
- Proton ~ pH en ladingen (zuren/basen)
o Proton = basis zuur-base chemie
- Dipoolmomenten met hetero-atomen stikstof en zuurstof
- Relatief sterke elektronegatieve waarde
➔ Elektronzuigers binding
ZUURSTOF EN ZWAVEL:
= de reactieve partners
➔ Sterke EN-waarde (elektronzuigers) -> verhoogt polariteit
Zuurstof:
1
, - Verhogen polariteit
- combinatie -> mesomere resonantie: organisch zuur
- Stabiele bindingen -> macromolecules
Zwavel:
- Extra elektronenschil
- Tijdelijke binding -> activatie voor metabole processen
o Interessant voor metabole processen
o Reactieve site voor verdere enzymatische stappen
- Reactieve zone voor enzymatische conversie
- Sulfaat-ion: grote polaire kap
STIKSTOF EN FOSFOR:
De mediatoren
- “middelmatige” elektronegativiteit
- Eén vrij elektronpaar
o Meer mogelijkheden
o -> stabiliteit in molecule, pH op punt stellen
- Participatie p-wolk en elektronspreiding
Stikstof:
- Gelijkaardige grootte aan koolstof en zuurstof
o -> makkelijk in moleculen ingebouwd
➔ Onderdeel van macromolecules
- Opname proton = base -> positieve lading
- Deelname in aromaticiteit voor stabiele bindingen
Fosfor:
- Extra elektronschil -> elektrondonor
- Koppeling aan zuurstof = fosfaat-ion
o -> fosfaation = grote polaire molecule
➔ Energierijke binding en proteïne-regeling (fosforylatie)
CHEMISCHE BINDINGEN:
Ion-binding vs. covalent
Verschil: EN-waarde
Bv: Na en Cl
- Na: zwak atoom
- Cl: meer protontn -> trekt elektron naar zich toe
➔ EN > 1,7
Water als covalente binding:
➔ EN 1,22
- EP delen
2
, - O2 agressiever dan H -> lading iets meer bij O => dipoolmoment
Elektronegatieve waarde neemt toe van links naar rechts + van onder naar boven
OXIDATIETRAPPEN:
Waar zit de negatieve lading?
= hoe graag een atoom een elektron deelt met een partner
- Volgen meestal de regels van de elektronegativiteit
- Koolstof en waterstof zijn vooral donoren
- Zuurstof is een (meestal) acceptor
- Stikstof is ene acceptor, maar doneert makkelijk zijn vrij elektronenpaar
VRIJE ELEKTRONENPAREN:
Vrij EP in apart orbitaal
➔ Vrij EP: belangrijk voor pH, dipoolinteracties
- (lokale) negatieve lading
- Bindingspartners
o Zuur- base reactie (N)
o Dipoolinteracties
- Biochemische waarde
o Stabiliseren van ladingen
o Faciliteren van reacties
PI-WOLKEN:
= mesomere systemen
Aromatische systemen: sp2 + pi – orbitaal
➔ Elektronenwolk
➔ Lading kan uitgesmeerd/gestabiliseerd worden
➔ Ringsystemen, stikstof, keto-vormen
Voorbeeld:
AZ -> N kan vrij EP duwen naar C => O trekt lading naar zich toe
➔ Elektronen uitgesmeerd over 3 bindinspartners -> binding lastig te splitsen
RELEVANTIE:
3
, POLARITEIT:
WATER:
De meest aanwezige molecule in biochemie
H: partieel positief, O: partieel negatief
- 70 % van de massa in een organisme
- 2x waterstof + zuurstof
o Zuurstof als elektronacceptor
o Waterstof als elektrondonor
o = dipoolmomen
o 2 vrije elektronparen
- Polariteit laat structuur toe
o Waterstofbrug!
o Oplosbaarheid ionen
o Interactie met biomolecules
• Polaire molecules: hydrofiel
• Apolaire molecules: hydrofoob
INTERACTIES:
Similia Similibus Solvuntur
Polair – apolair:
Polair: ion-dipool, dipool-dipool
- Ion-dipool: Na
- Dipool-dipool: opvouwing eiwit (negatieve kant: naar + kant -> vorming secundaire structuren)
Apolair: Van Der Waals interactie
- Veel zwakker -> treedt enkel op wanneer moleculen heel dicht bij elkaar komen
- Bv: vetdruppels -> staartjes
RELEVANTIE VAN INTERACTIES:
- Celmembranen: binnen en buiten
4
Inleiding cursus -> rode pinnetjes belangrijk!
➔ Bij An Jonckheere: geen pin = geen leerstof
Alle 10 casussen: leerstof examen!
1. Inleiding en enzymologie:
ORGANISCHE CHEMIE:
KOOLSTOF (EN WATERSTOF):
Dé ruggegraat van organische chemie
Geen pathways vanbuiten kennen/ uitleggen maar begrijpen
6 belangrijkste: CHNOPS
Koolstof:
- Maximaal 4 bindingspartners in 3 configuraties
o sp3 - orbitalen
o sp2 - orbitaal: beschikbaar p-orbitaal → elektron distributie
o sp - orbitaal: lineaire oriëntatie
- “Middelmatige” elektronegativiteit
o -> Versatiele bindingspartner
▪ Kan veel verschillende bindingen aangaan
▪ Verschillende bindingspartners
o Ketens karakteristiek voor organische chemie
o Bv: alkanen, alkenen, alkynen, ringstructuren,…
Waterstof:
➔ 1 elektron: kan maar aan 1 binden
- Gelijkwaardige elektronegativiteit
- → “neutrale” afsluiting of end-capping
- Proton ~ pH en ladingen (zuren/basen)
o Proton = basis zuur-base chemie
- Dipoolmomenten met hetero-atomen stikstof en zuurstof
- Relatief sterke elektronegatieve waarde
➔ Elektronzuigers binding
ZUURSTOF EN ZWAVEL:
= de reactieve partners
➔ Sterke EN-waarde (elektronzuigers) -> verhoogt polariteit
Zuurstof:
1
, - Verhogen polariteit
- combinatie -> mesomere resonantie: organisch zuur
- Stabiele bindingen -> macromolecules
Zwavel:
- Extra elektronenschil
- Tijdelijke binding -> activatie voor metabole processen
o Interessant voor metabole processen
o Reactieve site voor verdere enzymatische stappen
- Reactieve zone voor enzymatische conversie
- Sulfaat-ion: grote polaire kap
STIKSTOF EN FOSFOR:
De mediatoren
- “middelmatige” elektronegativiteit
- Eén vrij elektronpaar
o Meer mogelijkheden
o -> stabiliteit in molecule, pH op punt stellen
- Participatie p-wolk en elektronspreiding
Stikstof:
- Gelijkaardige grootte aan koolstof en zuurstof
o -> makkelijk in moleculen ingebouwd
➔ Onderdeel van macromolecules
- Opname proton = base -> positieve lading
- Deelname in aromaticiteit voor stabiele bindingen
Fosfor:
- Extra elektronschil -> elektrondonor
- Koppeling aan zuurstof = fosfaat-ion
o -> fosfaation = grote polaire molecule
➔ Energierijke binding en proteïne-regeling (fosforylatie)
CHEMISCHE BINDINGEN:
Ion-binding vs. covalent
Verschil: EN-waarde
Bv: Na en Cl
- Na: zwak atoom
- Cl: meer protontn -> trekt elektron naar zich toe
➔ EN > 1,7
Water als covalente binding:
➔ EN 1,22
- EP delen
2
, - O2 agressiever dan H -> lading iets meer bij O => dipoolmoment
Elektronegatieve waarde neemt toe van links naar rechts + van onder naar boven
OXIDATIETRAPPEN:
Waar zit de negatieve lading?
= hoe graag een atoom een elektron deelt met een partner
- Volgen meestal de regels van de elektronegativiteit
- Koolstof en waterstof zijn vooral donoren
- Zuurstof is een (meestal) acceptor
- Stikstof is ene acceptor, maar doneert makkelijk zijn vrij elektronenpaar
VRIJE ELEKTRONENPAREN:
Vrij EP in apart orbitaal
➔ Vrij EP: belangrijk voor pH, dipoolinteracties
- (lokale) negatieve lading
- Bindingspartners
o Zuur- base reactie (N)
o Dipoolinteracties
- Biochemische waarde
o Stabiliseren van ladingen
o Faciliteren van reacties
PI-WOLKEN:
= mesomere systemen
Aromatische systemen: sp2 + pi – orbitaal
➔ Elektronenwolk
➔ Lading kan uitgesmeerd/gestabiliseerd worden
➔ Ringsystemen, stikstof, keto-vormen
Voorbeeld:
AZ -> N kan vrij EP duwen naar C => O trekt lading naar zich toe
➔ Elektronen uitgesmeerd over 3 bindinspartners -> binding lastig te splitsen
RELEVANTIE:
3
, POLARITEIT:
WATER:
De meest aanwezige molecule in biochemie
H: partieel positief, O: partieel negatief
- 70 % van de massa in een organisme
- 2x waterstof + zuurstof
o Zuurstof als elektronacceptor
o Waterstof als elektrondonor
o = dipoolmomen
o 2 vrije elektronparen
- Polariteit laat structuur toe
o Waterstofbrug!
o Oplosbaarheid ionen
o Interactie met biomolecules
• Polaire molecules: hydrofiel
• Apolaire molecules: hydrofoob
INTERACTIES:
Similia Similibus Solvuntur
Polair – apolair:
Polair: ion-dipool, dipool-dipool
- Ion-dipool: Na
- Dipool-dipool: opvouwing eiwit (negatieve kant: naar + kant -> vorming secundaire structuren)
Apolair: Van Der Waals interactie
- Veel zwakker -> treedt enkel op wanneer moleculen heel dicht bij elkaar komen
- Bv: vetdruppels -> staartjes
RELEVANTIE VAN INTERACTIES:
- Celmembranen: binnen en buiten
4
