Inleiding
I.1 Biomoleculen zijn organische (macro)moleculen
➔ Moleculen van het leven = biomoleculen
- Eenvoudige suikers, vitaminen, hormonen, eiwitten, nucleïnezuren …
➔ Hoofdelementen: C en H, maar ook: O, N, S en P
➔ Vereenvoudigde skeletvoorstelling = chemische structuur van biomoleculen
➔ Structuur van glucose en
palmitinezuur
➔ Brutoformule = C6H12O6 en
C10H32O2
➔ Koolstofskelet: ring of keten van
C-atomen + functionele groep
➔ Biologische marcromoleculen = biopolymeren
➔ 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
I.2 Overzicht van de biomoleculen
➔ 4 hoofdtypes van biomoleculen: eiwitten, nucleïnezuren, polysachariden en de
vetten
➔ Biopolymeren = eiwitten, nucleïnezuren en de polysachariden
- Opgebouwd door het covalent op elkaar binden van stabiele eenheden of
monomeren
➔ Homobiopolymeren: bestaat uit één type monomeer
➔ Heterobiopolymeren: bestaat uit verschillende monomeren = eiwitten en
nucleïnezuren
,➔ Monosachariden = eenvoudige suikers, die ook als bouwsteen voorkomen
- Lactose/sucrose: bestaan uit 2 monosachariden die covalent op elkaar zijn
gekoppeld
➔ Polysachariden = honderden tot duizenden suikermoleculen covalent op elkaar
gekoppeld
- Bevindt zich in onze voeding en energiereserves
➔ Eiwitten of proteïnen: bestaan uit aminozuren
- Covalent op elkaar gebonden tot een lange keten
- Myoglobine: essentieel voor de werking van bijv. de hartspier en was het
eerste eiwit waarvoor de ‘opvouwing’ van de keten werd opgehelderd
- Eiwitten gaan partner-interacties aan met elkaar en binden ook kleinere
moleculen
- Myoglobine bindt bijv. zuurstofgasmoleculen
➔ Enzymen = speciale groep van eiwitten die als kleine nanomachines op heel
efficiënte wijze chemische reacties reguleren
➔ Nucleïnezuren (DNA/RNA)
- ATP: bouwsteen in erf. Mat., groot belang als energiedrager in alle cellen van
ons lichaam
➔ Lipiden/vetten: kleinere moleculen
- Essentieel als energiebron en vormen via zwakke (niet-covalente) krachten
heel belangrijke complexe structuren (bv. Celmembranen)
,I.3 Functionele groepen en hun eigenschappen: een overzicht
➔ Biomoleculen: koolstofskelet + functionele groepen
- Koolstofskelet = R
- Kan verschillende vormen aannemen: lineaire keten = alkylgroep
- R-groep kan bestaan uit een hoofdketen en een zijketen of één of meerdere
koolstofringen
- Koolstofskelet = apolaire deel van de biomolecule, oorzaak: weinig polair of
apolaire covalente bindingen
➔ Functionele groepen:
- Bestaan uit groepen van atomen (S,O,P,N en C) die covalent op het
koolstofskelet gebonden zijn
- Hun aanwezigheid voorziet de biomolecule van polaire groepen/polaire
eigenschappen = belangrijke eigenschap voor biomoleculen wanneer ze
aanwezig zijn in bijv. bloedbaan, celmilieu ..
, Belangrijk !!!!
1.4 Belang van niet-covalente aantrekkingskrachten (zwakke krachten) en functionele groepen
in de structuur, stabiliteit en functie van biomoleculen
➔ Rol van zwakke krachten in de stabiliteit van biomoleculen
- De stabiele structuur en de functie van de biopolymeren steunt in sterke
mate op niet-covalente zwakke elektrostatische aantrekkingskrachten
tussen delen van deze grote moleculen
- Voorbeeld: DNA – de dubbelhelix, eiwit myoglobine
➔ Rol van zwakke krachten in communicatie tussen biomoleculen
- Eiwitten vormen bijv. complexen met andere moleculen door het vormen van
tal van zwakke aantrekkingskrachten ter hoogte van het contactoppervlak
tussen de partnermoleculen = moleculaire herkenning
- Laat efficiënte en specifieke interactie toe tussen biologische moleculen
zowel in als buiten het cellulair milieu
- Moleculaire herkenning steunt op de aanwezigheid van functionele groepen
Voorbeeld: interactie van het insulinehormoon
➔ Insuline is een regulator van het bloedsuikerniveau en dus uitermate belangrijk. De
werking van insuline is verbonden met ziektes zoals diabetes. De interactie van
insuline met de insulinereceptor zet cellen aan om glucosemoleculen op te nemen
bij een te hoge glucoseconcentratie in het bloed
I.1 Biomoleculen zijn organische (macro)moleculen
➔ Moleculen van het leven = biomoleculen
- Eenvoudige suikers, vitaminen, hormonen, eiwitten, nucleïnezuren …
➔ Hoofdelementen: C en H, maar ook: O, N, S en P
➔ Vereenvoudigde skeletvoorstelling = chemische structuur van biomoleculen
➔ Structuur van glucose en
palmitinezuur
➔ Brutoformule = C6H12O6 en
C10H32O2
➔ Koolstofskelet: ring of keten van
C-atomen + functionele groep
➔ Biologische marcromoleculen = biopolymeren
➔ 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
I.2 Overzicht van de biomoleculen
➔ 4 hoofdtypes van biomoleculen: eiwitten, nucleïnezuren, polysachariden en de
vetten
➔ Biopolymeren = eiwitten, nucleïnezuren en de polysachariden
- Opgebouwd door het covalent op elkaar binden van stabiele eenheden of
monomeren
➔ Homobiopolymeren: bestaat uit één type monomeer
➔ Heterobiopolymeren: bestaat uit verschillende monomeren = eiwitten en
nucleïnezuren
,➔ Monosachariden = eenvoudige suikers, die ook als bouwsteen voorkomen
- Lactose/sucrose: bestaan uit 2 monosachariden die covalent op elkaar zijn
gekoppeld
➔ Polysachariden = honderden tot duizenden suikermoleculen covalent op elkaar
gekoppeld
- Bevindt zich in onze voeding en energiereserves
➔ Eiwitten of proteïnen: bestaan uit aminozuren
- Covalent op elkaar gebonden tot een lange keten
- Myoglobine: essentieel voor de werking van bijv. de hartspier en was het
eerste eiwit waarvoor de ‘opvouwing’ van de keten werd opgehelderd
- Eiwitten gaan partner-interacties aan met elkaar en binden ook kleinere
moleculen
- Myoglobine bindt bijv. zuurstofgasmoleculen
➔ Enzymen = speciale groep van eiwitten die als kleine nanomachines op heel
efficiënte wijze chemische reacties reguleren
➔ Nucleïnezuren (DNA/RNA)
- ATP: bouwsteen in erf. Mat., groot belang als energiedrager in alle cellen van
ons lichaam
➔ Lipiden/vetten: kleinere moleculen
- Essentieel als energiebron en vormen via zwakke (niet-covalente) krachten
heel belangrijke complexe structuren (bv. Celmembranen)
,I.3 Functionele groepen en hun eigenschappen: een overzicht
➔ Biomoleculen: koolstofskelet + functionele groepen
- Koolstofskelet = R
- Kan verschillende vormen aannemen: lineaire keten = alkylgroep
- R-groep kan bestaan uit een hoofdketen en een zijketen of één of meerdere
koolstofringen
- Koolstofskelet = apolaire deel van de biomolecule, oorzaak: weinig polair of
apolaire covalente bindingen
➔ Functionele groepen:
- Bestaan uit groepen van atomen (S,O,P,N en C) die covalent op het
koolstofskelet gebonden zijn
- Hun aanwezigheid voorziet de biomolecule van polaire groepen/polaire
eigenschappen = belangrijke eigenschap voor biomoleculen wanneer ze
aanwezig zijn in bijv. bloedbaan, celmilieu ..
, Belangrijk !!!!
1.4 Belang van niet-covalente aantrekkingskrachten (zwakke krachten) en functionele groepen
in de structuur, stabiliteit en functie van biomoleculen
➔ Rol van zwakke krachten in de stabiliteit van biomoleculen
- De stabiele structuur en de functie van de biopolymeren steunt in sterke
mate op niet-covalente zwakke elektrostatische aantrekkingskrachten
tussen delen van deze grote moleculen
- Voorbeeld: DNA – de dubbelhelix, eiwit myoglobine
➔ Rol van zwakke krachten in communicatie tussen biomoleculen
- Eiwitten vormen bijv. complexen met andere moleculen door het vormen van
tal van zwakke aantrekkingskrachten ter hoogte van het contactoppervlak
tussen de partnermoleculen = moleculaire herkenning
- Laat efficiënte en specifieke interactie toe tussen biologische moleculen
zowel in als buiten het cellulair milieu
- Moleculaire herkenning steunt op de aanwezigheid van functionele groepen
Voorbeeld: interactie van het insulinehormoon
➔ Insuline is een regulator van het bloedsuikerniveau en dus uitermate belangrijk. De
werking van insuline is verbonden met ziektes zoals diabetes. De interactie van
insuline met de insulinereceptor zet cellen aan om glucosemoleculen op te nemen
bij een te hoge glucoseconcentratie in het bloed
