BIOCHEMIE 1 –
BIOMOLECULEN EN
PATHWAYS
2020-2021
,INHOUD
Deel 1: Biomoleculen ....................................................................................................................... 3
Hoofdstuk 1 – Inleiding ................................................................................................................. 3
Biochemie.................................................................................................................................. 3
Functionele groepen ................................................................................................................. 3
Hoofdstuk 2 – Koolhydraten ......................................................................................................... 6
Vragen ....................................................................................................................................... 6
Metabolisme ............................................................................................................................. 6
Inleiding ..................................................................................................................................... 6
Monosacchariden ..................................................................................................................... 7
Disacchariden .......................................................................................................................... 12
Polysacchariden ...................................................................................................................... 16
Hoofdstuk 3 - Aminozuren .......................................................................................................... 20
Inleiding ................................................................................................................................... 20
Algemene structuur en eigenschappen .................................................................................. 20
Classificatie.............................................................................................................................. 21
Zuur-base-eigenschappen ....................................................................................................... 24
Hoofdstuk 4 - Peptiden en eiwitten ........................................................................................... 28
Peptidebinding ........................................................................................................................ 28
Eiwitten ................................................................................................................................... 29
Hoofdstuk 5 – Eiwitstructuur...................................................................................................... 30
Primaire structuur ................................................................................................................... 30
Secundaire structuur ............................................................................................................... 31
Tertiaire structuur ................................................................................................................... 35
Quaternaire structuur ............................................................................................................. 37
Eiwitdenaturatie...................................................................................................................... 38
Hoofdstuk 6 - Functie van eiwitten ............................................................................................ 39
Haemgroep.............................................................................................................................. 39
Myoglobine ............................................................................................................................. 39
Hemoglobine ........................................................................................................................... 42
Coörperatieve ligandbinding................................................................................................... 43
Co ............................................................................................................................................ 48
Hoofdstuk 7 – Lipiden ................................................................................................................. 49
Inleiding ................................................................................................................................... 49
Naamgeving vetzuren ............................................................................................................. 50
Fysicochemische eigenschappen ............................................................................................ 51
Transport ................................................................................................................................. 52
Opslagvetten ........................................................................................................................... 53
Wassen .................................................................................................................................... 56
Lipiden als structuurelement in membranen ......................................................................... 56
Afbraak .................................................................................................................................... 60
Andere functies van lipofiele stoffen, naast opslagvetten en membraanlipiden .................. 61
Hoofdstuk 8 - Membranen ......................................................................................................... 62
Glycoconjugaten ..................................................................................................................... 62
Membraanarchitectuur........................................................................................................... 62
Membraanstructuur................................................................................................................ 63
Membraaneiwitten ................................................................................................................. 64
1
, Membraandynamiek ............................................................................................................... 65
Membraanrafts ....................................................................................................................... 67
Hoofdstuk 9 - Nucleïnezuren ...................................................................................................... 69
Basisprincipes .......................................................................................................................... 69
Structuur van nucleïnezuren ................................................................................................... 73
Nucleïnezuurchemie ............................................................................................................... 73
Andere functies van nucleotiden ............................................................................................ 74
2
,DEEL 1: BIOMOLECULEN
HOOFDSTUK 1 – INLEIDING
Examen:
- Geef proces van de glycolyse
- Ook biomoleculen van buiten
kennen of kunnen herkennen
wat het is.
- Op beide onderdelen van het
examen moet je slagen
- Pathways zijn heel belangrijk,
bv glycolyse
- Inzage van het examen: zelf
mail sturen ten laatste 1 week
na het bekendmaken van de
punten
- Examenvraag over enzymkinetiek, gaat vaak fout bij veel mensen (er is een
practicum over)
- Er zijn belangrijke knooppunten in de glycolyse of andere pathways die verbonden
zijn met andere pathways (biochemie 2)
BIOCHEMIE
Mogelijke definities biochemie:
• De studie van alle chemische processen in levende organismen.
• De biochemie bestudeert hoe de levenloze moleculen waaruit levende organismen
bestaan met elkaar interageren om leven te genereren, te onderhouden en verder te
zetten.
• De biochemie beschrijft de interacties tussen de moleculaire componenten van cellen,
weefsels en organismen om op die manier de fysiologische en organismale realiteit te
verklaren.
FUNCTIONELE GROEPEN
Bovenaan een carbonylgroep (aldehyde), rechts onderaan een hydroxylgroep.
3
,4
,5
,HOOFDSTUK 2 – KOOLHYDRATEN
- Lehninger 7.1, 7.2 (6e edities)
VRAGEN
• Beschrijf het metabolisme van de hond? Vetten, Suikers en waar die opgeslagen zitten.
• Bespreek de glycolyse.
• Bespreek de manier waarop de lever koolhydraten opslaat vlak na een maaltijd.
METABOLISME
2 soorten metabolisme:
• Catabolisme is het afbreken van moleculen
• Anabolisme is het aanmaken van moleculen, biosynthese processen.
Beide vormen van metabolisme komen zowel voor bij koolhydraten, suikers als vetten.
Koolhydraten/suikers/sachariden zijn allemaal synoniemen.
Oligo = een aantal, deze gebruiken we meestal tot 20 monosachariden die aan elkaar zitten.
Poly = meerdere, meestal gebruiken we deze term vanaf 20 monosachariden die aan elkaar
zitten.
INLEIDING
• Naam:
kool - hydraten
koolstof - water
• Andere namen:
suikers
sacchariden
• Algemene formule: (CH2O)n
Belang koolhydraten:
- Voedsel (suiker, zetmeel)
- Energiebron (oxidatie)
- Structuurelement in celwand
- Celadhesie
- Signaalmolecule (glucoconjugaten)
Indeling op basis van grootte:
• Monosacchariden
één enkel polyhydroxy-aldehyde
één enkel polyhydroxy-keton
• Oligosacchariden
korte ketens van monosacchariden
meest voorkomend zijn de disacchariden
• Polysacchariden
meer dan 20 monosaccharide units
bekendste voorbeelden: cellulose, glycogeen
6
, MONOSACCHARIDEN
Een monosacharide heeft een of meerder hydroxylgroepen (OH) en dan een aldehyd of keton.
De lengte van de c-keten kan variëren tussen de 3 en 7 C’s (triose, tetrose, pentose, hexose,
heptose). De hydroxylgroepen hoeven niet aan dezelfde zijde te staan. Het verschil tussen
suikers wordt veroorzaakt door het aantal c-atomen, keton of aldehyd en de locatie van de
hydroxylgroepen.
• Bezitten dus een carbonylgroep
• Koolstofskelet onvertakt, lineair
• Alle C-atomen verbonden met enkelvoudige bindingen
• Eén C-atoom: dubbele binding met zuurstof (carbonyl)
• Alle andere C-atomen: hydroxylgroep
• Aldehyde: monosaccharide is een aldose
• Keton: monosaccharide is een ketose
• Naamgeving:
aldotriose, aldotetrose, aldopentose, aldohexose, ...
ketotriose, ketotetrose, ketopentose, ketohexose, …
• Monosacchariden hebben asymmetrische centra
• Alle monosacchariden behalve dihydroxy-aceton
• Hebben één of meer chirale centra
• En dus optische isomeren
• Eenvoudigste aldose, glyceraldehyde: 1 chiraal centrum
• En dus twee stereo-isomeren
• meer bepaald enantiomeren (spiegelbeelden)
Een aldose is suiker met aldehyd. Een ketose is suiker met keton. Het telwoord zit tussen het
woord en niet ervoor bijv. ketotriose. Het telwoord staat voor het aantal C-atomen van de
keten. Er dient niet altijd op ieder koolstofatoom een hydroxylgroep te staan.
Alle monosachariden behalve dihydroxy-aceton hebben 1 of meerdere chirale centra
(asymmetrische centra) en dus hebben ze isomeren. Een chiraal koolstofatoom is een
koolstofatoom met 4 verschillende groepen. Als er chirale centra zijn ontstaan er stereo-
isomeren die enantiomeren (spiegelbeeld) of niet spiegelbeelden zijn. Het chiraal centrum als
macht van 2 geeft het aantal mogelijke isomeren aan.
7
BIOMOLECULEN EN
PATHWAYS
2020-2021
,INHOUD
Deel 1: Biomoleculen ....................................................................................................................... 3
Hoofdstuk 1 – Inleiding ................................................................................................................. 3
Biochemie.................................................................................................................................. 3
Functionele groepen ................................................................................................................. 3
Hoofdstuk 2 – Koolhydraten ......................................................................................................... 6
Vragen ....................................................................................................................................... 6
Metabolisme ............................................................................................................................. 6
Inleiding ..................................................................................................................................... 6
Monosacchariden ..................................................................................................................... 7
Disacchariden .......................................................................................................................... 12
Polysacchariden ...................................................................................................................... 16
Hoofdstuk 3 - Aminozuren .......................................................................................................... 20
Inleiding ................................................................................................................................... 20
Algemene structuur en eigenschappen .................................................................................. 20
Classificatie.............................................................................................................................. 21
Zuur-base-eigenschappen ....................................................................................................... 24
Hoofdstuk 4 - Peptiden en eiwitten ........................................................................................... 28
Peptidebinding ........................................................................................................................ 28
Eiwitten ................................................................................................................................... 29
Hoofdstuk 5 – Eiwitstructuur...................................................................................................... 30
Primaire structuur ................................................................................................................... 30
Secundaire structuur ............................................................................................................... 31
Tertiaire structuur ................................................................................................................... 35
Quaternaire structuur ............................................................................................................. 37
Eiwitdenaturatie...................................................................................................................... 38
Hoofdstuk 6 - Functie van eiwitten ............................................................................................ 39
Haemgroep.............................................................................................................................. 39
Myoglobine ............................................................................................................................. 39
Hemoglobine ........................................................................................................................... 42
Coörperatieve ligandbinding................................................................................................... 43
Co ............................................................................................................................................ 48
Hoofdstuk 7 – Lipiden ................................................................................................................. 49
Inleiding ................................................................................................................................... 49
Naamgeving vetzuren ............................................................................................................. 50
Fysicochemische eigenschappen ............................................................................................ 51
Transport ................................................................................................................................. 52
Opslagvetten ........................................................................................................................... 53
Wassen .................................................................................................................................... 56
Lipiden als structuurelement in membranen ......................................................................... 56
Afbraak .................................................................................................................................... 60
Andere functies van lipofiele stoffen, naast opslagvetten en membraanlipiden .................. 61
Hoofdstuk 8 - Membranen ......................................................................................................... 62
Glycoconjugaten ..................................................................................................................... 62
Membraanarchitectuur........................................................................................................... 62
Membraanstructuur................................................................................................................ 63
Membraaneiwitten ................................................................................................................. 64
1
, Membraandynamiek ............................................................................................................... 65
Membraanrafts ....................................................................................................................... 67
Hoofdstuk 9 - Nucleïnezuren ...................................................................................................... 69
Basisprincipes .......................................................................................................................... 69
Structuur van nucleïnezuren ................................................................................................... 73
Nucleïnezuurchemie ............................................................................................................... 73
Andere functies van nucleotiden ............................................................................................ 74
2
,DEEL 1: BIOMOLECULEN
HOOFDSTUK 1 – INLEIDING
Examen:
- Geef proces van de glycolyse
- Ook biomoleculen van buiten
kennen of kunnen herkennen
wat het is.
- Op beide onderdelen van het
examen moet je slagen
- Pathways zijn heel belangrijk,
bv glycolyse
- Inzage van het examen: zelf
mail sturen ten laatste 1 week
na het bekendmaken van de
punten
- Examenvraag over enzymkinetiek, gaat vaak fout bij veel mensen (er is een
practicum over)
- Er zijn belangrijke knooppunten in de glycolyse of andere pathways die verbonden
zijn met andere pathways (biochemie 2)
BIOCHEMIE
Mogelijke definities biochemie:
• De studie van alle chemische processen in levende organismen.
• De biochemie bestudeert hoe de levenloze moleculen waaruit levende organismen
bestaan met elkaar interageren om leven te genereren, te onderhouden en verder te
zetten.
• De biochemie beschrijft de interacties tussen de moleculaire componenten van cellen,
weefsels en organismen om op die manier de fysiologische en organismale realiteit te
verklaren.
FUNCTIONELE GROEPEN
Bovenaan een carbonylgroep (aldehyde), rechts onderaan een hydroxylgroep.
3
,4
,5
,HOOFDSTUK 2 – KOOLHYDRATEN
- Lehninger 7.1, 7.2 (6e edities)
VRAGEN
• Beschrijf het metabolisme van de hond? Vetten, Suikers en waar die opgeslagen zitten.
• Bespreek de glycolyse.
• Bespreek de manier waarop de lever koolhydraten opslaat vlak na een maaltijd.
METABOLISME
2 soorten metabolisme:
• Catabolisme is het afbreken van moleculen
• Anabolisme is het aanmaken van moleculen, biosynthese processen.
Beide vormen van metabolisme komen zowel voor bij koolhydraten, suikers als vetten.
Koolhydraten/suikers/sachariden zijn allemaal synoniemen.
Oligo = een aantal, deze gebruiken we meestal tot 20 monosachariden die aan elkaar zitten.
Poly = meerdere, meestal gebruiken we deze term vanaf 20 monosachariden die aan elkaar
zitten.
INLEIDING
• Naam:
kool - hydraten
koolstof - water
• Andere namen:
suikers
sacchariden
• Algemene formule: (CH2O)n
Belang koolhydraten:
- Voedsel (suiker, zetmeel)
- Energiebron (oxidatie)
- Structuurelement in celwand
- Celadhesie
- Signaalmolecule (glucoconjugaten)
Indeling op basis van grootte:
• Monosacchariden
één enkel polyhydroxy-aldehyde
één enkel polyhydroxy-keton
• Oligosacchariden
korte ketens van monosacchariden
meest voorkomend zijn de disacchariden
• Polysacchariden
meer dan 20 monosaccharide units
bekendste voorbeelden: cellulose, glycogeen
6
, MONOSACCHARIDEN
Een monosacharide heeft een of meerder hydroxylgroepen (OH) en dan een aldehyd of keton.
De lengte van de c-keten kan variëren tussen de 3 en 7 C’s (triose, tetrose, pentose, hexose,
heptose). De hydroxylgroepen hoeven niet aan dezelfde zijde te staan. Het verschil tussen
suikers wordt veroorzaakt door het aantal c-atomen, keton of aldehyd en de locatie van de
hydroxylgroepen.
• Bezitten dus een carbonylgroep
• Koolstofskelet onvertakt, lineair
• Alle C-atomen verbonden met enkelvoudige bindingen
• Eén C-atoom: dubbele binding met zuurstof (carbonyl)
• Alle andere C-atomen: hydroxylgroep
• Aldehyde: monosaccharide is een aldose
• Keton: monosaccharide is een ketose
• Naamgeving:
aldotriose, aldotetrose, aldopentose, aldohexose, ...
ketotriose, ketotetrose, ketopentose, ketohexose, …
• Monosacchariden hebben asymmetrische centra
• Alle monosacchariden behalve dihydroxy-aceton
• Hebben één of meer chirale centra
• En dus optische isomeren
• Eenvoudigste aldose, glyceraldehyde: 1 chiraal centrum
• En dus twee stereo-isomeren
• meer bepaald enantiomeren (spiegelbeelden)
Een aldose is suiker met aldehyd. Een ketose is suiker met keton. Het telwoord zit tussen het
woord en niet ervoor bijv. ketotriose. Het telwoord staat voor het aantal C-atomen van de
keten. Er dient niet altijd op ieder koolstofatoom een hydroxylgroep te staan.
Alle monosachariden behalve dihydroxy-aceton hebben 1 of meerdere chirale centra
(asymmetrische centra) en dus hebben ze isomeren. Een chiraal koolstofatoom is een
koolstofatoom met 4 verschillende groepen. Als er chirale centra zijn ontstaan er stereo-
isomeren die enantiomeren (spiegelbeeld) of niet spiegelbeelden zijn. Het chiraal centrum als
macht van 2 geeft het aantal mogelijke isomeren aan.
7
