Volledige samenvatting Biomoleculen | Moleculaire Celbiologie 1 | 1e jaar BLT UCLL | 2025–2026

MOLECULAIRE CELBIOLOGIE 1 – biomoleculen

H1: INLEIDING
1.1 Situering
 Biomoleculen: alle chemische stoffen die nodig zijn voor overleving
- Basis van biochemie: studie van chemische stoffen, functies en reacties

1.1.1 Biomoleculen
 Moleculaire componenten van een cel
 Suikers, lipiden, proteïnen, nucleïnezuren, vitaminen, hormonen

1.1.2 Metabolisme
 Geheel van chemische reacties in levende cel
- Katabolisme: degradatie-fase (energieleverend)
 Organische voedselmoleculen (suikers, vetten, proteïnen) afgebroken tot kleine eindproducten
(melkzuur, CO2, …)
 Er komt energie vrij –> door organisme gebruikt voor beweging, arbeid, opbouw nieuwe moleculen,
…
- Anabolisme: opbouw-, synthesefase (energievragend)
 Grote celcomponenten (polysachariden, lipiden, eiwitten) gemaakt uit kleine moleculen (=
voorlopermoleculen)
 Vraagt energie die afkomstig is van hydrolyse van ATP

 Treden gelijk op –> dynamische evenwicht

1.2 De elementaire samenstelling van organismen
1.2.1 Bouwelementen, oligo-elementen en spoorelementen
 Essentiële elementen (< 30 van 90) vormen biomoleculen
- Sterksten in organismen: H, O, C, N

 11 bouwelementen: komen in elk organisme voor 99,95% van het totaal voor
- O, C, H, N, Ca, P, K, S, Na, Cl, Mg
 O, V, H, N, P, S: stabiele covalente bindingen
 Ca2+, K+, Na+, Mg2+, Cl-: ionen

 Spoorelementen: bijna alle natuurlijke elementen voor 0,05% van het totaal, betrokken bij activiteit van
enzymen (te veel is niet goed)
- Oligo-elementen: spoorelementen die noodzakelijk zijn voor goed functioneren
 Bv. I, Fe, Si, F, Cu, Co, Mn, Zn, Se, B, Al, Mo, V, Cr, Ni, Ga, As, Sn
 Spoorelement is oligo-element als:
 Als er bij gebrek (gebreks-)ziekte optreed, na toedienen van oligo-element zal de ziekte
weggaan
 Als de verbinding noodzakelijk is voor het organisme, is het een oligo-element
- Toevallige spoorelementen: de rest van de spoorelementen
 Bv. Br, Hg, Ag, Pb, Ti, …

 Bio-elementen: bouwelementen + oligo-elementen
- Worden de hele tijd verwijderd uit organismen (open systemen) langs bv. de huid, urine.
 Als dit niet vervangen wordt (door bv. niet te eten) –> ziekte

1.2.2 Enkele voorbeelden van oligo-elementen
 Jood (I)
- Zit in zeewier, gaat door golven, wind naar land
- Bestand van schildklierhormonen (thyroxine: regulatie van metabolisme)
- Bij gebrek (bv. land tussen bergen): endemische krop en cretinisme (ziekte)
 Verdwijnt bij toedienen KI (in keukenzout, drinkwater)




1

,  Ijzer (Fe)
- 0,005% van lichaamsgewicht: 70% als bestanddeel van hemoglobine (zuurstofdragend proteïne in
bloed), de rest in myoglobine (zuurstofbindend proteïne in spieren), ferritine en in hemosiderine
- Bio-element voor alle levende wezens
- Bij gebrek: ferriprieve anemie (bloedarmoede)
 Genezen door toedienen ijzerpreparaten

 Koper (Cu)
- 0,0002% van lichaamsgewicht: in koperstockage proteïnen en in koperdragend eiwit
- Veel in geleedpotigen en weekdieren, bestanddeel van hemocyanine (zuurstofdragend proteïne)
- Functies: vorming RBC, bind- en botweefsel, haarpigment, cofactor enzymen (difenoloxidasen,
nitrietreductase, cytochroomoxidase)
- Bio-element voor alle levende wezens
- Bij gebrek: komt zelden voor

 Zink (Zn)
- 0,002% van lichaamsgewicht: werking van koolzuuranhydrase alcoholdehydrogenase, glutamaat-
dehydrogenase, carboxypeptidase
- In zinc-fingers (aanwezig in transcriptiefactoren, belangrijk voor binding aan DNA/RNA)
- Bij gebrek: groeivertraging, haaruitval, verminderde vruchtbaarheid, …

 Andere oligo-elementen
- Mangaan (Mn): cofactor van verschillende oxidatieve enzymen
- Molybdeen (Mo): aanwezig in flavoproteïnen
- Cobalt (Co): bestand van vitB12 en van zijn co-enzymen

1.3 De moleculaire samenstelling van organismen
 Grote groepen biomoleculen en water gevormd door O, C, H, N, P, S (stabiele covalente bindingen)
- Water: belangrijk bestanddeel als reactiemedium, transportomgeving, …
- Vaste materiaal cel: C-houdende bindingen (flashcards)
 Organische moleculen: alcohol, aldehyde, keton, carboxylzuur, thiol (sulfhydryl), amines (primair,
secundair, tertiair)
 Functionele groepen (hier zijn biochemische reacties): hydroxyl, acyl, carbonyl, carboxylaat, thiol
(sulfhydryl), amino, fosfaat, fosforyl
 Soort bindingen tussen organische moleculen: ester, ether, amide, fosfaatester, fosfoanhydride

1.3.1 Biomoleculen
 Macromoleculen (biopolymeren): opgebouwd uit meer kleinere organische moleculen (monomeren)
- Eiwitten/proteïnen: aminozuren (20 verschillende)
 C, H, O, N (, P, S, andere oligo-elementen)
 Enzymen, transport of regulatie
- Vetten/lipiden: vetzuren
 C, H, O (, P, N)
 Energiereserve, membraancomponenten
- Suikers/(poly)sachariden: monosachariden (beperkt aantal soorten)
 C, H, O (, N, P, S)
 Energiereserve, extracellulair structuurcomponent
- Nucleïnezuren (DNA, RNA): nucleotiden
 C, H, O, N, P
 Opslag, vertaling van genetische info in cel

 Condensatiereactie: koppeling van monomeren, afsplitsing van 1H 2O
 Hydrolysereactie: opsplitsing van macromolecule in monomeren,
reactie met 1H2O
 Gekatalyseerd door specifieke enzymen (voor sneller verloop)




2

,1.3.2 Vitaminen
 Moeten opgenomen worden met voeding
 Vetoplosbare vitaminen (lipiden):
- Vitamine A, D, E, K (ADEK)

 Wateroplosbare vitaminen:
- B-groep (thiamine, biotine, pathoteenzuur, cyanocobalamine,
riboflavine (FAD), niacine (NAD+), pyridoxine, foliumzuur),
vitamine C (suikerderivaten)

1.3.3 Hormonen
 Signaalmoleculen door klieren geproduceerd en getransporteerd
naar organen
 Groep van vetten of eiwitten
- (poly)peptiden: insuline, glucagon
- Aminozuurderivaten: schildklierhormonen
- Cholesterolderivatien (vitD): steroïdhormonen




H2: VETTEN
3

, 2.0 Inleiding tot de vetten
2.0.1 Definitie en functie
 Oplosbaarheid: onoplosbaar (of slecht oplosbaar) in water en goed oplosbaar in niet-polaire organische
oplosmiddelen (ether, chloroform, benzeen)
 Hydrofoob (apolair) of amfipatisch (apolair en polair)
- Groot deel van structuur uit koolwaterstoffen

 Kwantitatief belangrijk
 Functies:
- Membraancomponenten
- Opslag van metabolische brandstof
- Andere specifieke functies (bv. hormonen)

2.0.2 Indeling
 Gebasseerd op structurele aspecten
- Vetzuren: basisbouwsteen van veel vetten
- Triglyceriden: neutrale vetten (dierlijk vet en plantaardige olie), esters van glycerol met vetzuren
- Fosfolipiden en sfingolipiden: membraancomponenten, alcohol (glycerol of sfingosine) met daaraan
vetzuren (apolaire staarten) en fosfaat/suikers/… (polair)
- Terpenen: basisbouwsteen is isopreen (bv. vetoplosbare vitaminen AEK)
- Steroïden: steraanskelet van 4 ringen (bv. cholesterol, steroïdhormonen)
 Behalve triglyceriden zijn ze allemaal amfipatisch (hydrofoob deel > hydrofiel deel)
 Verzeepbare vetten: triglyceriden, fosfolipiden, sfingolipiden
 Niet-verzeepbare vetten: terpenen, steroïden




2.1 Vetzuren
 Soms vrij, meestal als bouwsteen (fosfolipiden, …) –> verbonden door esterverbinding via terminale
carboxylgroep
 Verschillen in lengte, aantal en plaats van C=C en aantal vertakkingen
 Eigenschappen van meest voorkomende:
- Alifatische monocarbonzuren
- Niet-vertakte koolstofketen
- Even aantal C-atomen
- Kleinste: boterzuur (CH3-CH2-CH2-COOH)
- Meesten bevatten 12 – 20 C-atomen

 Nummering
- Carboxyl-C = C1, volgende verder genummerd
- C meteen naast COOH-C = α, volgende β, …
- Laaste C van de keten = ω

 Komen bij fysiologische pH meestal voor als anionen (pKa (-COOH) = 4,5 – 5)
 Verzadigd of onverzadigd (obv aanwezigheid dubbele bindingen)




2.1.1 Verzadigde vetzuren
 CnH2n+1COOH
 Geen dubbele binding, dus hebben lange uitgestrekte conformatie –> compact te stapelen (grote
stabilisatie)


4