C E L B IO L O G I E 1
CHEMISCHE COMPONENTEN VAN DE CEL
1. INLEIDING
BOUWELEMENTEN
• Ieder levend wezen = systeem
• Fundamentele bestanddelen = elementen
• 92 natuurlijke elementen → 26 in levende wezen
• 11 belangrijkste elementen in mens = bouwelementen
H, C, O, Ca, Fe, Mg, Cl, S, P, N
• Vier elementen sterkst vertegenwoordigd: H, O, C en N
SPOORELEMENTEN
Spoorelementen
= elementen in micro-hoeveelheden < 0,05%
→ noodzakelijk voor goed funcVoneren van lichaam
OLIGO-ELEMENTEN
Oligo-elementen
= zijn absoluut noodzakelijke spoorelementen voor een organisme (bv. I, Fe, F, Cu, Mn, Zn, Se)
niet per se noodzakelijk voor andere organismen
BIO-ELEMENTEN
Bio- elementen = spoorelementen + bouwelementen
TOEVALLIGE SPOORELEMENTEN
Toevallige spoorelementen
= toevallige elementen in organisme aanwezig
OPEN SYSTEMEN
Levende organismen = open systemen
• Constante uitwisseling van energie en materie met de omgeving
Elementen (bio-elementen ook) → weg
• Globaal = streven naar winst
Bv. voedsel =winst fecaliën =verlies
---→ Moet in evenwicht anders ziektes!
,2. ANORGANISCHE MOLECULEN
EssenVele anorganische moleculen: H20, CO2 en O2
WATERSTOF H20
• Belangrijkste deel van de cel 70%
• Oplos-, reacVe-, transportmiddel, warmteregulaVe
ZUURSTOF 02
• Om organisch materiaal te oxideren
(aerobe aaraak van voedingsstoffen; in alle organismen)
KOOLSTOFGAS CO2
• afvalproduct van verbranding van organisch materiaal
• Belangrijkste anorganische bron van koolstof
• CO2 → organische verbindingen → voedsel voor organisme → afvalproduct (CO2)
3. ORGANISCHE MOLECULEN
4 belangrijkste organische moleculen in onze cellen:
• Suikers
• Vetzuren
MONOMEREN SUBEENHEDEN (BOUWBLOKKEN)
• Aminozuren
• NucleoVden
monomeer sub eenheden → polymere macromolecule
• suikers → polysacharide
• aminozuren → eiwifen
• vefen → vefen, lipiden, membranen
• nucleoVden → nucleïnezuren
--→ deze vier groepen + macromoleculen =totale celmassa (maar ook andere componenten)
3.1 S U I K E R S (P O L Y S A C H A R I D E N)
Sachariden:
- monosachariden
- disacchariden
- polysachariden
MONOSACHARIDEN
• de meest eenvoudige suikers: monosachariden
• algemene formule:
(CH20)n
n: 3-8 (bv. n = 3 triose)
• monosachariden: ketongroep of aldehydegroep àingedeeld ketosen & aldosen
,• ketenvormige of ringvormige monosachariden
• stereochemische isomeren
= suikers die dezelfde formule hebben maar verschillen in de posiVe van de OH-groep (aan
eerste koolstofatoom)
Bv. alpha-glucose en beta-glucose
• FuncVes:
Van belang voor de vele stofwisselingsprocessen in cellen
Glucose:
- levert energie bij aaraak,
- tussenproducten (grondstoffen voor synthese van andere belangrijke moleculen)
- onderdeel van grotere moleculen
Bv. ribose --> bouwsteen RNA en ATP
INGEWIKKELDE SUIKERS
• Disachariden en polysachariden
= aaneengekoppelde monosachariden
• Polymeriseren
= het aaneenkoppelen van kleine moleculen tot lange ketens waarbij polymeren worden
gevormd
DISACHARIDEN
• Twee hexose molexulen = disaccharide (afsplitsing H20)
• Voorbeelden dissacharide:
- sacharose & lactose =bestanddelen van voedingsmiddelen
• Maltose = tussenproduct bij aaraak zetmeel
POLYSACHARIDE MOLECULEN
• Polysacharide moleculen = veel aaneengekoppelde (glucose)moleculen
• Bv. zetmeel, glycogeen en cellulose
Zetmeel en glycogeen: opslagvorm van α-glucose
Zetmeel: bij planten; mengsel van amylose en amylosepecVne
Glycogeen: bij mens en dier, in de lever & spieren
, Cellulosemoleculen: opgebouwd uit β-glucose --> draadvormig structuur --> belangrijk voor
celwand (stevigheid)
COMPONENTEN CELMEMBRAAN
kleine oligosachariden --> covalent binden met eiwifen --> glycoproteïnen
kleine oligosachariden --> covalent binden met lipiden --> glycolipiden
elementen celmembraan!
VETZUREN ALS BASIS VOOR LIPIDEN OF VETTEN
VETZUURMOLECULE
- lange koolstofwaterketen; hydrofoob & weinig chemisch reacPef --> hydrofobe staart
- carboxylgroep (-COOH); als zuur; ionisaPe in waterig oplossing (-COO-) --> hydrofiele kop
Alle vetzuren (bijna) covalent gebonden andere moleculen via carboxylgroep
SOORTEN VETZUREN
Koolstofwaterketen
Verzadigd koolstofwaterketen Onverzadigd koolstofwaterketen
Verzadigd vetzuur onverzadigd vetzuur
1 dubbele binding --> enkelvoudig onverzadigd vetzuur
2 dubbele bindingen --> tweevoudige onverzadigd vetzuur
Bv. triacylglycerolen (derivaat van vetzuren)
OPBOUW LIPIDEN / VETTEN
• Lipiden opgebouwd uit C, H, O (P en N eventueel)
• Apolair: goed oplosbaar in apolaire oplosmiddelen (slecht oplosbaar in water)
CHEMISCHE COMPONENTEN VAN DE CEL
1. INLEIDING
BOUWELEMENTEN
• Ieder levend wezen = systeem
• Fundamentele bestanddelen = elementen
• 92 natuurlijke elementen → 26 in levende wezen
• 11 belangrijkste elementen in mens = bouwelementen
H, C, O, Ca, Fe, Mg, Cl, S, P, N
• Vier elementen sterkst vertegenwoordigd: H, O, C en N
SPOORELEMENTEN
Spoorelementen
= elementen in micro-hoeveelheden < 0,05%
→ noodzakelijk voor goed funcVoneren van lichaam
OLIGO-ELEMENTEN
Oligo-elementen
= zijn absoluut noodzakelijke spoorelementen voor een organisme (bv. I, Fe, F, Cu, Mn, Zn, Se)
niet per se noodzakelijk voor andere organismen
BIO-ELEMENTEN
Bio- elementen = spoorelementen + bouwelementen
TOEVALLIGE SPOORELEMENTEN
Toevallige spoorelementen
= toevallige elementen in organisme aanwezig
OPEN SYSTEMEN
Levende organismen = open systemen
• Constante uitwisseling van energie en materie met de omgeving
Elementen (bio-elementen ook) → weg
• Globaal = streven naar winst
Bv. voedsel =winst fecaliën =verlies
---→ Moet in evenwicht anders ziektes!
,2. ANORGANISCHE MOLECULEN
EssenVele anorganische moleculen: H20, CO2 en O2
WATERSTOF H20
• Belangrijkste deel van de cel 70%
• Oplos-, reacVe-, transportmiddel, warmteregulaVe
ZUURSTOF 02
• Om organisch materiaal te oxideren
(aerobe aaraak van voedingsstoffen; in alle organismen)
KOOLSTOFGAS CO2
• afvalproduct van verbranding van organisch materiaal
• Belangrijkste anorganische bron van koolstof
• CO2 → organische verbindingen → voedsel voor organisme → afvalproduct (CO2)
3. ORGANISCHE MOLECULEN
4 belangrijkste organische moleculen in onze cellen:
• Suikers
• Vetzuren
MONOMEREN SUBEENHEDEN (BOUWBLOKKEN)
• Aminozuren
• NucleoVden
monomeer sub eenheden → polymere macromolecule
• suikers → polysacharide
• aminozuren → eiwifen
• vefen → vefen, lipiden, membranen
• nucleoVden → nucleïnezuren
--→ deze vier groepen + macromoleculen =totale celmassa (maar ook andere componenten)
3.1 S U I K E R S (P O L Y S A C H A R I D E N)
Sachariden:
- monosachariden
- disacchariden
- polysachariden
MONOSACHARIDEN
• de meest eenvoudige suikers: monosachariden
• algemene formule:
(CH20)n
n: 3-8 (bv. n = 3 triose)
• monosachariden: ketongroep of aldehydegroep àingedeeld ketosen & aldosen
,• ketenvormige of ringvormige monosachariden
• stereochemische isomeren
= suikers die dezelfde formule hebben maar verschillen in de posiVe van de OH-groep (aan
eerste koolstofatoom)
Bv. alpha-glucose en beta-glucose
• FuncVes:
Van belang voor de vele stofwisselingsprocessen in cellen
Glucose:
- levert energie bij aaraak,
- tussenproducten (grondstoffen voor synthese van andere belangrijke moleculen)
- onderdeel van grotere moleculen
Bv. ribose --> bouwsteen RNA en ATP
INGEWIKKELDE SUIKERS
• Disachariden en polysachariden
= aaneengekoppelde monosachariden
• Polymeriseren
= het aaneenkoppelen van kleine moleculen tot lange ketens waarbij polymeren worden
gevormd
DISACHARIDEN
• Twee hexose molexulen = disaccharide (afsplitsing H20)
• Voorbeelden dissacharide:
- sacharose & lactose =bestanddelen van voedingsmiddelen
• Maltose = tussenproduct bij aaraak zetmeel
POLYSACHARIDE MOLECULEN
• Polysacharide moleculen = veel aaneengekoppelde (glucose)moleculen
• Bv. zetmeel, glycogeen en cellulose
Zetmeel en glycogeen: opslagvorm van α-glucose
Zetmeel: bij planten; mengsel van amylose en amylosepecVne
Glycogeen: bij mens en dier, in de lever & spieren
, Cellulosemoleculen: opgebouwd uit β-glucose --> draadvormig structuur --> belangrijk voor
celwand (stevigheid)
COMPONENTEN CELMEMBRAAN
kleine oligosachariden --> covalent binden met eiwifen --> glycoproteïnen
kleine oligosachariden --> covalent binden met lipiden --> glycolipiden
elementen celmembraan!
VETZUREN ALS BASIS VOOR LIPIDEN OF VETTEN
VETZUURMOLECULE
- lange koolstofwaterketen; hydrofoob & weinig chemisch reacPef --> hydrofobe staart
- carboxylgroep (-COOH); als zuur; ionisaPe in waterig oplossing (-COO-) --> hydrofiele kop
Alle vetzuren (bijna) covalent gebonden andere moleculen via carboxylgroep
SOORTEN VETZUREN
Koolstofwaterketen
Verzadigd koolstofwaterketen Onverzadigd koolstofwaterketen
Verzadigd vetzuur onverzadigd vetzuur
1 dubbele binding --> enkelvoudig onverzadigd vetzuur
2 dubbele bindingen --> tweevoudige onverzadigd vetzuur
Bv. triacylglycerolen (derivaat van vetzuren)
OPBOUW LIPIDEN / VETTEN
• Lipiden opgebouwd uit C, H, O (P en N eventueel)
• Apolair: goed oplosbaar in apolaire oplosmiddelen (slecht oplosbaar in water)
