Samenvatting anatomie en fysiologie/ Anneleen Minner
HET CHEMISCHE/MOLECULAIRE ORGANISATIENIVEAU
2.1 Atomen, moleculen, bindingen en reacties
2.1.1 Atomen
▪ Meest basale organisatieniveau = afzonderlijke atomen en moleculen
▪ Kenmerken van alle levende en levenloze dingen worden bepaald door de
atoomsoort + de wijze waarop atomen zich verbinden en interactie vertonen
▪ Scheikunde: vak dat de materie en interacties van stoffen bestudeert.
→ eigenschappen van atomen hebben een invloed op anatomie en fysiologie van
Cellen, weefsels, organen en orgaanstelsels waaruit het lichaam bestaat
Proton: p+
Atoom: Neutron: n0
Elektron: e-
Atoomnummer Aantal protonen
Massagetal: Som aantal protonen + som aantal neutronen
= vertelt niets over de feitelijke massa
→ geen rekening met massa van elektronen en geringe verschil
tussen massa van protonen en neutronen
→ geen “typisch” atoom = element uit mengsel van isotopen
Atoomgewicht: Massa p+ + massa n0 + massa e-
Max. Aantal e- per schil:
1: 2
2: 8
3: 8
Elektronenschillen
4: 18
5: 18
6: 32
7: 32
→ alleen elektronen op buitenste schil = INTERACTIE
→ waterstofatoom = maar 1 elektron op 1ste elektronenschil
= met veel andere atomen reageren
Isotoop: Een atoom met een verschillend aantal n0
Een atoom met elektrische lading:
Ion: - Kation: atoom met positieve elektrische lading (elektron weg)
- Anion: atoom met negatieve elektrische lading (elektron bij)
Stabiel atoom: atoom met een volledig bezette buitenste schil is stabiel ( geen
interactie)
Instabiel atoom: niet-gevulde buitenste elektronenschil (reactie met andere atomen =
volledig bezette buitenste elektronenschil)
, Samenvatting anatomie en fysiologie/ Anneleen Minner
→ 2 protonen, 2neutronen, 2 elektronen
→ protonen & elektronen: gelijk aantal
→ alle atomen van een element = protonen
→ stabiel atoom
→ inert
Helium (He)
→ protonen+ neutronen in het centrum= kern
Waterstof = eenvoudigste element → atoomnummer 1
= 1 proton die de kern vormt
= geen neutronen
= 1 elektron cirkel rond met hoge snelheid rond de kern
→ elektronenwolk
→ aantrekkingskracht tussen neg. geladen + pos. geladen proton
2.1.4 Elektronenschillen
Elektrisch neutraal: elk positief geladen proton wordt geneutraliseerd door een een negatief
geladen elektron
Inert: elementen die niet deelnemen aan chemische racties
→ aantal elektronen op de buitenste schil = bepalend voor chemische eigenschappen
!!!!BELANGRIJK!!!!!
Alle materie bestaat uit atomen in verschillende combinaties.
De chemische regels die de interacties bepalen tussen afzonderlijke atomen en
tussen atomen in verbindingen vormen de grondslag van de fysiologie op
celniveau
, Samenvatting anatomie en fysiologie/ Anneleen Minner
2.2.1 Ionbindingen
Ionbindingen: chemische bindingen die ontstaan door de chemische aantrekkingskracht
tussen anionen en kationen
Natriumatoom staat een elektron af aan een chlooratoom
= natriumion met lading +1
= chloorion met lading -1
→ 2 ionen blijven bij elkaar pos geladen natriumion wordt aangetrokken door het negatief
geladen chloorion
→ gïoniseerde verbinding natriumchloride (keukenzout)
2.2.2 Covalente bindingen
Atomen delen elektronen met elkaar om buitenste schil op te vullen
Molecuul bij elkaar gehouden door covalente bindingen
=sterk, gedeelde elektronen houden de atomen bij elkaar
Één paar elektronen delen: enkelvoudige covalente binding
Twee paar elektronen delen: dubbele covalente binding
Apolaire covalente binding: elektronen gelijk verdeelt tussen gebonden atomen(midden)
= elektrisch lading neutraal
→ (meeste structuren vh menselijke lichaam)
Polaire covalente binding: elektronen niet gelijk verdeelt (aangetrokken) geen gelijke
aantrekkingskracht
Een polair molecuul= 1 pool geringe positieve lading
1 pool geringe negatieve lading
Een apolair molecuul= elektrische lading neutraal
→ polaire moleculen worden dus door elektrostatische krachten naar elkaar toe getrokken
Aantrekkingskracht < elementaire lading = samenhang is minder groot als bij
ionenbindingen of covalente bindingen
, Samenvatting anatomie en fysiologie/ Anneleen Minner
2.3.2 Typen reacties
Afbraakreacties
• Moleculen tot kleinere fragmenten afbreken (spijsvertering)
• AB -> A+ B
- Hydrolyse: waterafbraak (complexe moleculen)
- A-B-C-D-E + H2O -> A-B-C- H + HO-D-E
- Katabolisme: afbraak van complexe moleculen in cellen
- Komt energie vrij tijdens het afbreken => arbeid die verricht kan worden
- Cellen kunnen deze energie gebruiken voor essentiële functies te
verrichten (groei,beweging,voortplanting)
Synthesereacties
• Grotere moleculen opgebouwd uit kleinere onderdelen → afbraak
• A+B -> AB
• Nieuwe chemische bindingen zowel reagentia als atomen en moleculen
- Condensatie: de vorming van een complex molecule onder afsplitsing van water
- A-B-C- H + HO – D - E -> A-B-C-D- E – H2O
- Anabolisme: de synthese van nieuwe verbindingen in het lichaam
Uitwisselingsreacties
• Moleculen nemen deel aan reactie en worden opnieuw gerangschikt
• AB+ CD => AC + BD
• Een afbraakreactie + synthese reactie
• Reagentia en reactieproducten bevatten dezelfde onderdelen (A, B, C, D)
- Uitwisselingsreactie: reagerende moleculen AB en CD worden afgebroken en een
reactie vindt plaats waardoor dat AD en CB worden gevormd.
HET CHEMISCHE/MOLECULAIRE ORGANISATIENIVEAU
2.1 Atomen, moleculen, bindingen en reacties
2.1.1 Atomen
▪ Meest basale organisatieniveau = afzonderlijke atomen en moleculen
▪ Kenmerken van alle levende en levenloze dingen worden bepaald door de
atoomsoort + de wijze waarop atomen zich verbinden en interactie vertonen
▪ Scheikunde: vak dat de materie en interacties van stoffen bestudeert.
→ eigenschappen van atomen hebben een invloed op anatomie en fysiologie van
Cellen, weefsels, organen en orgaanstelsels waaruit het lichaam bestaat
Proton: p+
Atoom: Neutron: n0
Elektron: e-
Atoomnummer Aantal protonen
Massagetal: Som aantal protonen + som aantal neutronen
= vertelt niets over de feitelijke massa
→ geen rekening met massa van elektronen en geringe verschil
tussen massa van protonen en neutronen
→ geen “typisch” atoom = element uit mengsel van isotopen
Atoomgewicht: Massa p+ + massa n0 + massa e-
Max. Aantal e- per schil:
1: 2
2: 8
3: 8
Elektronenschillen
4: 18
5: 18
6: 32
7: 32
→ alleen elektronen op buitenste schil = INTERACTIE
→ waterstofatoom = maar 1 elektron op 1ste elektronenschil
= met veel andere atomen reageren
Isotoop: Een atoom met een verschillend aantal n0
Een atoom met elektrische lading:
Ion: - Kation: atoom met positieve elektrische lading (elektron weg)
- Anion: atoom met negatieve elektrische lading (elektron bij)
Stabiel atoom: atoom met een volledig bezette buitenste schil is stabiel ( geen
interactie)
Instabiel atoom: niet-gevulde buitenste elektronenschil (reactie met andere atomen =
volledig bezette buitenste elektronenschil)
, Samenvatting anatomie en fysiologie/ Anneleen Minner
→ 2 protonen, 2neutronen, 2 elektronen
→ protonen & elektronen: gelijk aantal
→ alle atomen van een element = protonen
→ stabiel atoom
→ inert
Helium (He)
→ protonen+ neutronen in het centrum= kern
Waterstof = eenvoudigste element → atoomnummer 1
= 1 proton die de kern vormt
= geen neutronen
= 1 elektron cirkel rond met hoge snelheid rond de kern
→ elektronenwolk
→ aantrekkingskracht tussen neg. geladen + pos. geladen proton
2.1.4 Elektronenschillen
Elektrisch neutraal: elk positief geladen proton wordt geneutraliseerd door een een negatief
geladen elektron
Inert: elementen die niet deelnemen aan chemische racties
→ aantal elektronen op de buitenste schil = bepalend voor chemische eigenschappen
!!!!BELANGRIJK!!!!!
Alle materie bestaat uit atomen in verschillende combinaties.
De chemische regels die de interacties bepalen tussen afzonderlijke atomen en
tussen atomen in verbindingen vormen de grondslag van de fysiologie op
celniveau
, Samenvatting anatomie en fysiologie/ Anneleen Minner
2.2.1 Ionbindingen
Ionbindingen: chemische bindingen die ontstaan door de chemische aantrekkingskracht
tussen anionen en kationen
Natriumatoom staat een elektron af aan een chlooratoom
= natriumion met lading +1
= chloorion met lading -1
→ 2 ionen blijven bij elkaar pos geladen natriumion wordt aangetrokken door het negatief
geladen chloorion
→ gïoniseerde verbinding natriumchloride (keukenzout)
2.2.2 Covalente bindingen
Atomen delen elektronen met elkaar om buitenste schil op te vullen
Molecuul bij elkaar gehouden door covalente bindingen
=sterk, gedeelde elektronen houden de atomen bij elkaar
Één paar elektronen delen: enkelvoudige covalente binding
Twee paar elektronen delen: dubbele covalente binding
Apolaire covalente binding: elektronen gelijk verdeelt tussen gebonden atomen(midden)
= elektrisch lading neutraal
→ (meeste structuren vh menselijke lichaam)
Polaire covalente binding: elektronen niet gelijk verdeelt (aangetrokken) geen gelijke
aantrekkingskracht
Een polair molecuul= 1 pool geringe positieve lading
1 pool geringe negatieve lading
Een apolair molecuul= elektrische lading neutraal
→ polaire moleculen worden dus door elektrostatische krachten naar elkaar toe getrokken
Aantrekkingskracht < elementaire lading = samenhang is minder groot als bij
ionenbindingen of covalente bindingen
, Samenvatting anatomie en fysiologie/ Anneleen Minner
2.3.2 Typen reacties
Afbraakreacties
• Moleculen tot kleinere fragmenten afbreken (spijsvertering)
• AB -> A+ B
- Hydrolyse: waterafbraak (complexe moleculen)
- A-B-C-D-E + H2O -> A-B-C- H + HO-D-E
- Katabolisme: afbraak van complexe moleculen in cellen
- Komt energie vrij tijdens het afbreken => arbeid die verricht kan worden
- Cellen kunnen deze energie gebruiken voor essentiële functies te
verrichten (groei,beweging,voortplanting)
Synthesereacties
• Grotere moleculen opgebouwd uit kleinere onderdelen → afbraak
• A+B -> AB
• Nieuwe chemische bindingen zowel reagentia als atomen en moleculen
- Condensatie: de vorming van een complex molecule onder afsplitsing van water
- A-B-C- H + HO – D - E -> A-B-C-D- E – H2O
- Anabolisme: de synthese van nieuwe verbindingen in het lichaam
Uitwisselingsreacties
• Moleculen nemen deel aan reactie en worden opnieuw gerangschikt
• AB+ CD => AC + BD
• Een afbraakreactie + synthese reactie
• Reagentia en reactieproducten bevatten dezelfde onderdelen (A, B, C, D)
- Uitwisselingsreactie: reagerende moleculen AB en CD worden afgebroken en een
reactie vindt plaats waardoor dat AD en CB worden gevormd.
