Hoofdstuk 1: Chemie van levende zaken
Life depends on water
Het milieu van ons lichaam is water (= polaire* vloeistof)
Watermolecule: 1 zuurstofatoom en 2 waterstofatomen
* ongelijke ladingsverdeling
Belangrijkste eigenschappen van water:
1) Water is het biologische oplosmiddel (uitstekend voor Bv. zouten)
Solvent = o Oplosmiddel: vloeistof waarin andere stoffen oplossen
Solute = o Opgeloste stof: elke opgeloste stof
Hydrophilic = o Hydrofiel: polaire moleculen die worden aangetrokken door water en er
makkelijk mee interageren
Hydrophobic = o Hydrofoob: niet-polaire neutrale moleculen die niet interageren met of
oplossen in water
Bv. keukenzout (NaCl) in water lost stilaan op; ionen komen los omdat er watermanteltjes
gaan rondzitten. + naar +, - naar -
2) Water is vloeibaar bij 0 – 100 °C
o Excellent middel voor het transport van opgeloste stoffen -> primaire functie
van het bloed
o Water is het hoofdbestanddeel van:
Intracellulaire ruimten: vult onze cellen
Extracellulaire ruimten: neemt plaats tussen onze cellen
o 60% van het lichaamsgewicht
3) Water helpt bij het reguleren van de lichaamstemperatuur (handig in de kou)
o Water absorbeert en houdt grote hoeveelheden warmte-energie vast met
slechts een kleine temperatuurstijging
Voorkomt snelle veranderingen in de lichaamstemperatuur
o Verdamping van water (zweet) stelt het lichaam in staat om snel overtollige
warmte te verliezen -> verbruikt warmte-energie
, 4) Water neemt deel aan essentiële chemische reacties
Bv. synthese van koolhydraten, eiwitten en lipiden produceert watermoleculen
afbraak van koolhydraten, eiwitten en lipiden verbruikt watermoleculen
Het belang van waterstofionen
pH-schaal
= maat voor de concentratie van waterstofionen in een oplossing
Varieert van 0 - 14 zuren:
o Zuur < 7
o Neutraal = 7 Bv. zuiver water
o Alkalisch > 7
Zuren en basen neutraliseren elkaar
The pH scale: (figuur vaak op EX)
Zuur
= elke molecule dat waterstofionen (H+) afgeeft
Verhogen de waterstofionenconcentratie in oplossingen
Basisch (alkalisch)
= elke molecule dat waterstofionen (H+) accepteert/ermee combineert
Verlagen de waterstofionenconcentratie in oplossingen
Waterstofionen kunnen andere + ionen in moleculen verdringen, waardoor de structuur
verandert en het molecuul minder goed werkt -> homeostasis in het lichaam belangrijk!
DUS buffers in ons bloed (pH 7.4):
o Minimaliseren de pH-verandering en helpen een stabiele pH in
lichaamsvloeistoffen te behouden Bv. ook in urine
o Komen voor in paren: ene alkalisch, andere zuur -> te vergelijken met een
spons die water opneemt en uitwringt waar nodig
o Belangrijkste bufferpaar: koolzuur en bicarbonaat
Organische moleculen van levende organismen
= moleculen die koolstof en andere elementen bevat.
= geen limiet op het # verschillende moleculen dat kan gevormd worden
, 18% van het lichaamsgewicht
Vormt 4 covalente bindingen
Kan enkele of dubbele bindingen vormen
Vaak bindingen met waterstof, stikstof, zuurstof of andere koolstoffen
Kan lineaire, vertakte of ringvormige moleculen vormen
Kan micro- of macromoleculen bouwen
Macromoleculen worden gesynthetiseerd en afgebroken in de cel
Dehydratie synthese
Verwijdert equivalent van een watermolecuul om moleculaire eenheden te koppelen
Vereist energie
Bouwt macromoleculen uit kleinere subeenheden
Hydrolyse
Voegt het equivalent van een watermolecuul toe om macromoleculen uit elkaar te
halen
Geeft energie vrij
Omgekeerde van dehydratie synthese
Het menselijk lichaam synthetiseert 4 klassen van organische moleculen:
- Koolhydraten
- Lipiden
- Eiwitten
- Nucleïnezuren
Koolhydraten (suikers) gebruikt voor energie en structurele ondersteuning
Bestaat uit koolstofatomen met zuurstof en water.
Monosacchariden: enkelvoudige suikermoleculen
- Glucose
zuurstofatoom minder
Deoxyribose heeft 1
- Fructose
- Galactose
Verschil?
- Ribose
- Deoxyribose
, Oligosacchariden (= suikerketens): meer dan 1 monosacharide aan elkaar gekoppeld
via dehydratiesynthese
Disachariden: 2 monosachariden aan elkaar gekoppeld
- Sucrose: glucose + fructose
- Maltose: glucose + glucose
- Lactose: glucose + galactose
enzymen (eindigen op -ase) nodig om deze te sturen om te binden Bv. voor lactose is
lactase nodig die lactose splitst
Glycoproteïnen: complexe moleculen die bestaan uit eiwitten waaraan oligosachariden
zijn gekoppeld. Ze spelen een rol bij het verbinden van aangrenzende cellen en bij de
herkenning & communicatie tussen cellen.
Polysacchariden
= duizenden monosachariden samengevoegd in lineaire en/of vertakte ketens; slaan
energie op.
Zetmeel (Starch): gemaakt in planten, slaat energie op
Glycogeen: gemaakt in dieren, slaat energie op
Cellulose: onverteerbare polysaccharide gemaakt in planten voor structurele
ondersteuning (celwanden)
Glycogeen is het opslag koolhydraat bij dieren.
Life depends on water
Het milieu van ons lichaam is water (= polaire* vloeistof)
Watermolecule: 1 zuurstofatoom en 2 waterstofatomen
* ongelijke ladingsverdeling
Belangrijkste eigenschappen van water:
1) Water is het biologische oplosmiddel (uitstekend voor Bv. zouten)
Solvent = o Oplosmiddel: vloeistof waarin andere stoffen oplossen
Solute = o Opgeloste stof: elke opgeloste stof
Hydrophilic = o Hydrofiel: polaire moleculen die worden aangetrokken door water en er
makkelijk mee interageren
Hydrophobic = o Hydrofoob: niet-polaire neutrale moleculen die niet interageren met of
oplossen in water
Bv. keukenzout (NaCl) in water lost stilaan op; ionen komen los omdat er watermanteltjes
gaan rondzitten. + naar +, - naar -
2) Water is vloeibaar bij 0 – 100 °C
o Excellent middel voor het transport van opgeloste stoffen -> primaire functie
van het bloed
o Water is het hoofdbestanddeel van:
Intracellulaire ruimten: vult onze cellen
Extracellulaire ruimten: neemt plaats tussen onze cellen
o 60% van het lichaamsgewicht
3) Water helpt bij het reguleren van de lichaamstemperatuur (handig in de kou)
o Water absorbeert en houdt grote hoeveelheden warmte-energie vast met
slechts een kleine temperatuurstijging
Voorkomt snelle veranderingen in de lichaamstemperatuur
o Verdamping van water (zweet) stelt het lichaam in staat om snel overtollige
warmte te verliezen -> verbruikt warmte-energie
, 4) Water neemt deel aan essentiële chemische reacties
Bv. synthese van koolhydraten, eiwitten en lipiden produceert watermoleculen
afbraak van koolhydraten, eiwitten en lipiden verbruikt watermoleculen
Het belang van waterstofionen
pH-schaal
= maat voor de concentratie van waterstofionen in een oplossing
Varieert van 0 - 14 zuren:
o Zuur < 7
o Neutraal = 7 Bv. zuiver water
o Alkalisch > 7
Zuren en basen neutraliseren elkaar
The pH scale: (figuur vaak op EX)
Zuur
= elke molecule dat waterstofionen (H+) afgeeft
Verhogen de waterstofionenconcentratie in oplossingen
Basisch (alkalisch)
= elke molecule dat waterstofionen (H+) accepteert/ermee combineert
Verlagen de waterstofionenconcentratie in oplossingen
Waterstofionen kunnen andere + ionen in moleculen verdringen, waardoor de structuur
verandert en het molecuul minder goed werkt -> homeostasis in het lichaam belangrijk!
DUS buffers in ons bloed (pH 7.4):
o Minimaliseren de pH-verandering en helpen een stabiele pH in
lichaamsvloeistoffen te behouden Bv. ook in urine
o Komen voor in paren: ene alkalisch, andere zuur -> te vergelijken met een
spons die water opneemt en uitwringt waar nodig
o Belangrijkste bufferpaar: koolzuur en bicarbonaat
Organische moleculen van levende organismen
= moleculen die koolstof en andere elementen bevat.
= geen limiet op het # verschillende moleculen dat kan gevormd worden
, 18% van het lichaamsgewicht
Vormt 4 covalente bindingen
Kan enkele of dubbele bindingen vormen
Vaak bindingen met waterstof, stikstof, zuurstof of andere koolstoffen
Kan lineaire, vertakte of ringvormige moleculen vormen
Kan micro- of macromoleculen bouwen
Macromoleculen worden gesynthetiseerd en afgebroken in de cel
Dehydratie synthese
Verwijdert equivalent van een watermolecuul om moleculaire eenheden te koppelen
Vereist energie
Bouwt macromoleculen uit kleinere subeenheden
Hydrolyse
Voegt het equivalent van een watermolecuul toe om macromoleculen uit elkaar te
halen
Geeft energie vrij
Omgekeerde van dehydratie synthese
Het menselijk lichaam synthetiseert 4 klassen van organische moleculen:
- Koolhydraten
- Lipiden
- Eiwitten
- Nucleïnezuren
Koolhydraten (suikers) gebruikt voor energie en structurele ondersteuning
Bestaat uit koolstofatomen met zuurstof en water.
Monosacchariden: enkelvoudige suikermoleculen
- Glucose
zuurstofatoom minder
Deoxyribose heeft 1
- Fructose
- Galactose
Verschil?
- Ribose
- Deoxyribose
, Oligosacchariden (= suikerketens): meer dan 1 monosacharide aan elkaar gekoppeld
via dehydratiesynthese
Disachariden: 2 monosachariden aan elkaar gekoppeld
- Sucrose: glucose + fructose
- Maltose: glucose + glucose
- Lactose: glucose + galactose
enzymen (eindigen op -ase) nodig om deze te sturen om te binden Bv. voor lactose is
lactase nodig die lactose splitst
Glycoproteïnen: complexe moleculen die bestaan uit eiwitten waaraan oligosachariden
zijn gekoppeld. Ze spelen een rol bij het verbinden van aangrenzende cellen en bij de
herkenning & communicatie tussen cellen.
Polysacchariden
= duizenden monosachariden samengevoegd in lineaire en/of vertakte ketens; slaan
energie op.
Zetmeel (Starch): gemaakt in planten, slaat energie op
Glycogeen: gemaakt in dieren, slaat energie op
Cellulose: onverteerbare polysaccharide gemaakt in planten voor structurele
ondersteuning (celwanden)
Glycogeen is het opslag koolhydraat bij dieren.
