CHEMIE & INLEIDING TOT DE BIOCHEMISCHE PROCESSEN
INTRO VH VAK
wat te zien op voorkant vd cover?
→ assemblage van biomoleculen nml eiwitmoleculen
→ structuur komt voor in elke spiercel: EW werken heel hard samen om spiercontractie
mogelijk te maken (actine (paars) en myosine (rood))
biochemie= chemie vd biomoleculen(=moleculen die leven op aarde van organismen
mogelijk maken)
vb. biomoleculen: voeding (koolhydraten, eiwitten, vetten …), hormonen, vitamines
→ belang bij erfelijke aandoeningen (DNA en wijzigingen hierin) en bij infecties (denk maar onze
‘verdedigingseiwitten’, de antilichamen)
ziektes: door verandering in erfelijk materiaal (mutaties) waardoor verandering is in eiwit
vb. mucoviscidose= minimale verandering in 1 vd eiwitten → groot eiwit in de celmembraan
waarbij 1 van de 1500 bouwstenen defect is → defect eiwit → chloride transport wordt verstoort→
watertransport verstoord → slijmophoping in epitheel (longen, darmen …)
vb. SARS-CoV-2 virus of COVID^
virus kan door EW op zijn opp interageren met EW/receptoren vd menselijke cel
→ virus komt binnen en voor vele gevolgen zorgt
→ aanpak pandemie: kennis over structurele EW op virus
→ aanmaak van anti-lichamen/vaccins: maken defensieve lijn van biomoleculen/anti-
lichamen die de virussen kan vastgrijpen en ze weghalen voordat ze cellen kunnen
binnendringen
→ COVID EW heeft zich zodanig ontwikkelt dat hij complementair is aan een EW op menselijk
celmembraan → virussen heel plastisch: kunnen zijn “personaliseren” MAAR de anti-lichamen
zullen ook met moleculaire herkenning binden → functionele groepen die perfect kunnen aansluiten
1
,INLEIDEND HOOFDSTUK
I.1. Biomoleculen zijn organische (macro)moleculen
organische moleculen= opgebouwd uit koolstof en waterstof
BIOmolecuelen= koolstof & waterstof + nog andere hoofdelementen: O,N,S,P
Biologische macromoleculen= biopolymeren → heel grote, uitgebreide macromoleculen
● Chemische structuur van bouwstenen
● Koppeling van bouwstenen tot covalente biopolymeren
● De driedimensionale architectuur (3D-vorm) van biomoleculen
vb. suiker/glucose is een biomolecule maar ook een bouwsteen van grotere moleculen
Inzicht vereist in:
● Chemische structuur van bouwstenen
● Koppeling van bouwstenen tot covalente biopolymeren
● De driedimensionale architectuur (3D-vorm) van biomoleculen
● De manier waarop ze met elkaar “communiceren’ : vorming van niet- covalente grote
complexen
Wat zie je?
: 2 moleculen
- molecule 1 = oppervlak van het eiwit gekleurd obv chemische eigenschappen
→ bestaat mss uit 200 bouwstenen die allemaal covalent gebonden zijn
→ zijn zodanig opgevouwd waardoor volume een 3D-structuur heeft
- molecule 2 = kleiner molecule die kan binden door bepaalde regio’s op molecule 1
die binding toelaten
→ binding kan bv ook tussen twee macromoleculen
Celmembraan
: complex assemblage van macromoleculen
→ bevat eiwitten, vetten, suikermoleculen …
MAAR: eiwit dat zich aan buitenkant nestelt moet anders zijn dan eiwit die in water zit
→ binnenkant celmembraan: apolair door vetzuurstaart
interacties tussen biomoleculen zijn van chemische aard: covalente bindingen, zwakke krachten of
niet-covalente
2
,I.2. Overzicht van de biomoleculen
vier hoofdtypes van biomoleculen: vetten/lipiden, koolhydraten, nucleïnezuren en polysachariden
(complexe suikers)
biopolymeren: lipiden, nucleïnezuren en polysachariden
→ deze macromoleculen zijn opgebouwd door het covalente binden van monomeren/stabiele
eenheden
homobiopolymeren= bestaan uit slechts één monomeer
heterobiopolymeren= opgebouwd uit verschillende monomere bouwstenen
vb. eiwitten en nucleïnezuren (DNA,RNA)
1. MONOSACHARIDEN
= moleculen die we kennen als eenvoudige suikers (glucose, fructose …)
→ komen voor als kleinere moleculen EN als bouwstenen van grotere moleculen
lactose/sucrose (suikerklontje)= bestaat uit 2 monosachariden covalent gekoppeld
POLYSACHARIDEN
= macromolecule waarbij tot 1000 suikermoleculen/monosachariden covalent gekoppeld zijn
→ zitten in voeding vb. in zetmeel + energiereserve
2. EIWITTEN/PROTEÏNEN
= bestaan uit aminozuren die covalent gekoppeld zijn tot lange keten
→ heel veel verschillende AZ die allemaal op een specifieke manier binden op eiwit
vb. myoglobine: AZ-keten bestaat uit 150 AZ dat essentieel is voor werking van bv hartspier
EW gaan specifieke partner interacties aan met elkaar en binden zo tot kleine moleculen →
myoglobine bindt vb met zuurstofgasmolecule → eiwit-eiwit interacties/eiwitliganreacties
enzymen= speciale groep van EW die als kleine nanomachines chemische reacties tussen
biomoleculen regelen
3. NUCLEÏNEZUREN
vb. DNA/RNA
ATP= adenosinetrifosfaat is molecule met groot belang als energiedrager in alle cellen
4. LIPIDEN/VETTEN
= gamma van kleinere moleculen → geen echte macromoleculen
= essentieel als energiebron + vormen via zwakke (niet-covalente) krachten heel belangrijke
complexe structuren vb. celmembranen
3
, I.3. Functionele groepen en hun eigenschappen: een overzicht
biomolecule= koolstofskelet/alkylketen ‘R’ + functionele groep
koolstofskelet= koolstofatomen aan elkaar gebonden → apolaire deel vd biomolecule
functionele groepen= groepen die de functie bepalen
→ bevatten meer elektronegatieve elementen : S,P,O,N → polaire deel vd biomolecule want
bevat wel ladingen (hydrofiele deel)
→ zorgt natuurlijk voor heeeel veel variatie
Het koolstofskelet is het apolaire (hydrofobe,watervrezende) deel van een biomolecule
EN tussen H en O verschillen niet zo veel
→ niet echt partieeldrukken i koolstofskelet
amfifiel/amfipatisch= deel pol & deel ap.
Functionele groepen:
● bestaan uit groepen van atomen (S,O,P,N en ook C) die op het koolstofskelet gebonden zijn
(bijv. –OH, -SH, COOH).
● Hun aanwezigheid voorziet de biomolecule van polaire groepen/polaire eigenschappen
functionele groepen op biomolecule zullen koolstofskeletten op sommige plaatsen polair maken →
biomoleculen moeten in water kunnen functioneren want mens bestaat uit groot deel uit water
Door het sterk elektronegatief karakter van atomen zoals O, N(in vergelijking met C, P en S) zijn
covalente bindingen (zoals C-O, C-N en O-P) in de functionele groepen gepolariseerd.
Hierdoor zijn de functionele groepen polair. Hun aanwezigheid voorziet de biomolecule van polaire
eigenschappen.
4
INTRO VH VAK
wat te zien op voorkant vd cover?
→ assemblage van biomoleculen nml eiwitmoleculen
→ structuur komt voor in elke spiercel: EW werken heel hard samen om spiercontractie
mogelijk te maken (actine (paars) en myosine (rood))
biochemie= chemie vd biomoleculen(=moleculen die leven op aarde van organismen
mogelijk maken)
vb. biomoleculen: voeding (koolhydraten, eiwitten, vetten …), hormonen, vitamines
→ belang bij erfelijke aandoeningen (DNA en wijzigingen hierin) en bij infecties (denk maar onze
‘verdedigingseiwitten’, de antilichamen)
ziektes: door verandering in erfelijk materiaal (mutaties) waardoor verandering is in eiwit
vb. mucoviscidose= minimale verandering in 1 vd eiwitten → groot eiwit in de celmembraan
waarbij 1 van de 1500 bouwstenen defect is → defect eiwit → chloride transport wordt verstoort→
watertransport verstoord → slijmophoping in epitheel (longen, darmen …)
vb. SARS-CoV-2 virus of COVID^
virus kan door EW op zijn opp interageren met EW/receptoren vd menselijke cel
→ virus komt binnen en voor vele gevolgen zorgt
→ aanpak pandemie: kennis over structurele EW op virus
→ aanmaak van anti-lichamen/vaccins: maken defensieve lijn van biomoleculen/anti-
lichamen die de virussen kan vastgrijpen en ze weghalen voordat ze cellen kunnen
binnendringen
→ COVID EW heeft zich zodanig ontwikkelt dat hij complementair is aan een EW op menselijk
celmembraan → virussen heel plastisch: kunnen zijn “personaliseren” MAAR de anti-lichamen
zullen ook met moleculaire herkenning binden → functionele groepen die perfect kunnen aansluiten
1
,INLEIDEND HOOFDSTUK
I.1. Biomoleculen zijn organische (macro)moleculen
organische moleculen= opgebouwd uit koolstof en waterstof
BIOmolecuelen= koolstof & waterstof + nog andere hoofdelementen: O,N,S,P
Biologische macromoleculen= biopolymeren → heel grote, uitgebreide macromoleculen
● Chemische structuur van bouwstenen
● Koppeling van bouwstenen tot covalente biopolymeren
● De driedimensionale architectuur (3D-vorm) van biomoleculen
vb. suiker/glucose is een biomolecule maar ook een bouwsteen van grotere moleculen
Inzicht vereist in:
● Chemische structuur van bouwstenen
● Koppeling van bouwstenen tot covalente biopolymeren
● De driedimensionale architectuur (3D-vorm) van biomoleculen
● De manier waarop ze met elkaar “communiceren’ : vorming van niet- covalente grote
complexen
Wat zie je?
: 2 moleculen
- molecule 1 = oppervlak van het eiwit gekleurd obv chemische eigenschappen
→ bestaat mss uit 200 bouwstenen die allemaal covalent gebonden zijn
→ zijn zodanig opgevouwd waardoor volume een 3D-structuur heeft
- molecule 2 = kleiner molecule die kan binden door bepaalde regio’s op molecule 1
die binding toelaten
→ binding kan bv ook tussen twee macromoleculen
Celmembraan
: complex assemblage van macromoleculen
→ bevat eiwitten, vetten, suikermoleculen …
MAAR: eiwit dat zich aan buitenkant nestelt moet anders zijn dan eiwit die in water zit
→ binnenkant celmembraan: apolair door vetzuurstaart
interacties tussen biomoleculen zijn van chemische aard: covalente bindingen, zwakke krachten of
niet-covalente
2
,I.2. Overzicht van de biomoleculen
vier hoofdtypes van biomoleculen: vetten/lipiden, koolhydraten, nucleïnezuren en polysachariden
(complexe suikers)
biopolymeren: lipiden, nucleïnezuren en polysachariden
→ deze macromoleculen zijn opgebouwd door het covalente binden van monomeren/stabiele
eenheden
homobiopolymeren= bestaan uit slechts één monomeer
heterobiopolymeren= opgebouwd uit verschillende monomere bouwstenen
vb. eiwitten en nucleïnezuren (DNA,RNA)
1. MONOSACHARIDEN
= moleculen die we kennen als eenvoudige suikers (glucose, fructose …)
→ komen voor als kleinere moleculen EN als bouwstenen van grotere moleculen
lactose/sucrose (suikerklontje)= bestaat uit 2 monosachariden covalent gekoppeld
POLYSACHARIDEN
= macromolecule waarbij tot 1000 suikermoleculen/monosachariden covalent gekoppeld zijn
→ zitten in voeding vb. in zetmeel + energiereserve
2. EIWITTEN/PROTEÏNEN
= bestaan uit aminozuren die covalent gekoppeld zijn tot lange keten
→ heel veel verschillende AZ die allemaal op een specifieke manier binden op eiwit
vb. myoglobine: AZ-keten bestaat uit 150 AZ dat essentieel is voor werking van bv hartspier
EW gaan specifieke partner interacties aan met elkaar en binden zo tot kleine moleculen →
myoglobine bindt vb met zuurstofgasmolecule → eiwit-eiwit interacties/eiwitliganreacties
enzymen= speciale groep van EW die als kleine nanomachines chemische reacties tussen
biomoleculen regelen
3. NUCLEÏNEZUREN
vb. DNA/RNA
ATP= adenosinetrifosfaat is molecule met groot belang als energiedrager in alle cellen
4. LIPIDEN/VETTEN
= gamma van kleinere moleculen → geen echte macromoleculen
= essentieel als energiebron + vormen via zwakke (niet-covalente) krachten heel belangrijke
complexe structuren vb. celmembranen
3
, I.3. Functionele groepen en hun eigenschappen: een overzicht
biomolecule= koolstofskelet/alkylketen ‘R’ + functionele groep
koolstofskelet= koolstofatomen aan elkaar gebonden → apolaire deel vd biomolecule
functionele groepen= groepen die de functie bepalen
→ bevatten meer elektronegatieve elementen : S,P,O,N → polaire deel vd biomolecule want
bevat wel ladingen (hydrofiele deel)
→ zorgt natuurlijk voor heeeel veel variatie
Het koolstofskelet is het apolaire (hydrofobe,watervrezende) deel van een biomolecule
EN tussen H en O verschillen niet zo veel
→ niet echt partieeldrukken i koolstofskelet
amfifiel/amfipatisch= deel pol & deel ap.
Functionele groepen:
● bestaan uit groepen van atomen (S,O,P,N en ook C) die op het koolstofskelet gebonden zijn
(bijv. –OH, -SH, COOH).
● Hun aanwezigheid voorziet de biomolecule van polaire groepen/polaire eigenschappen
functionele groepen op biomolecule zullen koolstofskeletten op sommige plaatsen polair maken →
biomoleculen moeten in water kunnen functioneren want mens bestaat uit groot deel uit water
Door het sterk elektronegatief karakter van atomen zoals O, N(in vergelijking met C, P en S) zijn
covalente bindingen (zoals C-O, C-N en O-P) in de functionele groepen gepolariseerd.
Hierdoor zijn de functionele groepen polair. Hun aanwezigheid voorziet de biomolecule van polaire
eigenschappen.
4
