H1: cellen zijn de fundamentele eenheden van leven
Prokaryoten Zijn meestal eencellig en hebben een stevige celwand. Bevatten geen kern,
geen organellen en geen cytoskelet. Hebben 1 circulaire DNA moleculen. Er
zijn 2 belangrijke klassen: eubacteriën en archaebacteriën.
eubacteriën prokaryoten later tijdens evolutie afgesplitst, onschadelijke + bacteriën die
ziekten veroorzaken (E. Coli) paar um, sferisch, staaf vormig, kunnen snel
reproduceren
archaebacteriën De archaebacteriën zijn prokaryoten die later tijdens de evolutie afgesplitst zijn
dan de andere bacteriën. Ze zijn dan ook meer verwant met eukaryoten dan
met eubacteriën. Zij kunnen leven in extreme omstandigheden zoals
bijvoorbeeld in warmwaterbronnen bij 80°C
Eukaryoten -Cellen met een gedefinieerde celkern omgeven door een membraan
- Bezitten organellen en een cytoskelet
- Meer complex dan prokaryoten, met lineaire chromosomen en meer
georganiseerde cellulaire structuren
microbioom Het geheel van prokaryote organismen die zich bevinden in en op het
menselijk lichaam, zoals in:
- Maagdarmstelsel
- Luchtwegen
- Voortplantingsorganen
- Huid
homeostasis Het proces waarbij een organisme probeert zijn interne omgeving constant te
houden. Het is een mechanisme waarbij levende organismen proberen een
stabiele, constante interne toestand te handhaven, ongeacht externe
veranderingen.
Plasmamembraa - Een flexibele biologische membraan die cellen omgeeft
n - Samengesteld uit: Fosfolipiden, Eiwitten, Cholesterol
- Vormt een barrière tussen de cel en de buitenomgeving
- Heeft een hydrofoob midden
- Regelt transport van moleculen
Hypotoon milieu - Een omgeving met een lagere concentratie aan opgeloste stoffen dan in het
cytosol
- Kan leiden tot celbarsten door watertoevoer
hypertoon milieu - Een omgeving met een hogere concentratieaan opgeloste stoffen dan in het
cytosol
-cel gaat krimpen
Turgor De druk die wordt uitgeoefend door vloeistof tegen de celwand
Mitochondriën - Langwerpige celstructuren die een netwerk vormen en voortdurend splitsen
en fuseren
- Omgeven door een dubbel membraan met een binnenste membraan dat
diepe inkepingen (cristae) vertoont
- Energiefabriekjes van de cel waar ATP wordt gesynthetiseerd en metabole
processen plaatsvinden.
Chloroplasten - Groene organellen die uitsluitend voorkomen in planten- en algencellen
- Bezitten een dubbel membraan met een **thylakoid membraan
- Bevatten eigen DNA
, - Zijn ontstaan door incorporatie van een bacterie
- Essentieel voor fotosynthese
(S/R) ER Endoplasmatisch Reticulum (ER):
• Een netwerk van membranen die een lumen (binnenruimte) omgeven
- Ruw ER (RER): Met ribosomen, waar eiwitten worden gesynthetiseerd
- Glad ER (SER): Zonder ribosomen, betrokken bij lipidemetabolisme
Functie: Synthese en transport van eiwitten die naar de plasmamembraan
moeten of buiten de cel worden gesecreteerd
Golgi-apparaat • Een cellulaire structuur bestaande uit langwerpige zakken/platen die worden
omgeven door een membraan
• Bevindt zich in de buurt van het RER
• Functie: modificatie en sortering van eiwitten
• Heeft twee kanten: de kant dichtst bij het ER = cis-Golgi en de trans-Golgi
kant
• Speelt een rol bij het transporteren van eiwitten naar verschillende
bestemmingen zoals lysosomen, plasma membraan of secretie buiten de cel
Lysosomen - Cellulaire Compartimenten: Lysosomen zijn speciale organellen binnen cellen
- Primaire Functie: Opruimen en afbreken van oude celonderdelen en externe
substanties
- Bevatten enzymen die DNA, RNA, Eiwitten, Suikers,Lipiden kunnen afbreken
- Functioneren het best bij een zure pH (rond pH 4-5)
Peroxisomen - Microbodies in dierlijke en plantaardige cellen
- Omgeven door een enkelvoudig membraan
- Functie kan sterk variëren
- Betrokken bij: Lipiden metabolisme, Zuurstof radicalen verwerking
H2: De chemie van het leven
hoofdelementen belangrijkste elementen in levende wezens, namelijk:
- C (Koolstof)
- H (Waterstof)
- N (Stikstof)
- O (Zuurstof)
Deze elementen vormen de basis van biologische moleculen en zijn essentieel
voor het leven
sporenelementen - Voorkomen in zeer kleine hoeveelheden in levende organismen
-spelen een cruciale rol in de werking van organismen
bv.:
- IJzer (Fe)
- Mangaan (Mn)
- Seleen (Se)
Covalente binding Zijn chemische bindingen waarbij:
- Atomen elektronen gemeenschappelijk delen
- De binding korter en sterker is
- De elektronenverdeling niet altijd gelijkmatig is
- Vrije rotatie vaak wordt verhinderd
- Kan voorkomen als enkelvoudige of dubbele binding
Ionische bindingen - Een type chemische binding waarbij elektronenoverdracht plaatsvindt tussen
, atomen
- Een atoom geeft een elektron over aan een ander atoom
- Resulteert in twee tegengesteld geladen ionen:
Één positief geladen ion, Één negatief geladen ion
-bv.: NaCl
Waterstofbruggen - Zwakke elektrische attracties tussen moleculen
- Kunnen gevormd worden tussen:
* Waterstofatomen met positieve lading
* Andere atomen met negatieve lading (zoals zuurstof)
- Maken vloeistofvorming mogelijk bij kamertemperatuur
- Kunnen bij hoge temperaturen verbroken en hersteld worden
Van der Waals - Zwakke elektrische attracties tussen atomen
interacties - Ontstaan wanneer atomen zeer dicht bij elkaar komen
- Individuele interacties zijn zeer zwak
- Worden pas significant wanneer veel interacties tegelijk worden gevormd
- Belangrijk voor de aantrekking tussen grote moleculen
hydrofobe = reversibele niet-covalente bindingen
interacties - Zwakke interacties tussen hydrofobe (niet-geladen) moleculen
- Ontstaan wanneer hydrofobe moleculen zich proberen te onttrekken aan een
waterig milieu
- Hydrofobe moleculen vormen een netwerk om contact met water te
minimaliseren
- Gaan zwakke interacties met elkaar aan
- Belangrijk voor de structuur van moleculen zoals eiwitten en membranen
H3: Aminozuren en eiwitten
Aminozuur - Een bouwsteen van eiwitten met een centraal koolstofatoom
- Heeft vier groepen gebonden aan dit centrale koolstofatoom:
1. Aminogroep N
2. Carboxylgroep
3. Waterstofatoom (H)
4. Variabele zijketen (R) die kan verschillen in: grootte, lading, hydrofobe
karakter, chemische reactiviteit
- Heeft twee optische isomeren (L- en D-vorm), waarbij alleen L-aminozuren in
eiwitten worden ingebouwd
- Kan zowel als zuur als base functioneren, afhankelijk van de pH van de
oplossing
Zwitterion Bij fysiologische pH 7,4 zowe carboxyl groep en aminogroep volledig geioniseerd
Valinomycine, antibiotia dat D-aminozuren bevat. Specifiek wordt het vermeld als een
Gramicidine, voorbeeld van een antibioticum dat D-aminozuren bevat, welke:
Actinomycine D - Voorkomen in korte bacteriële polypeptiden
- Enzymatisch gesynthetiseerd worden
- Onderdeel zijn van bacteriële celwanden
- Moeilijk afgebroken kunnen worden door peptidasen
Eiwit - Lineaire polymeren van aminozuren
- Gevormd door peptide bindingen tussen aminozuren
- Typische kenmerken:
, * Bevat 50-2000 aminozuren
* Molecuulgewicht tussen 5500-220000 Dalton
* Kunnen verschillende structuren en functies hebben
peptideketen * Een lineaire polymeer bestaande uit aminozuren(AZ)
* Gevormd door peptide bindingen tussen aminozuren
* Kan variëren in lengte: Di-peptide, Tri-peptide, Oligo-peptide, Polypeptide
* Bevat carboxylgroep van het ene aminozuur verbonden aan de aminogroep
van het andere
* Vormt een amide binding
* Typische lengte van een eiwit: 50-2000 aminozuren
peptidebinding een chemische binding tussen aminozuren waarbij:
- Een carboxylgroep van het ene aminozuur wordt gebonden aan de aminogroep
van een ander aminozuur
- Een amide wordt gevormd
- De binding een evenwichtsreactie is met neiging tot hydrolyse
- Energie moet worden geïnvesteerd om de binding te handhaven
alfa-helix * Een secundaire structuur van eiwitten waarbij de polypeptideketen is
opgewonden tot een cilindervormige structuur
- Groepen van aminozuren gericht naar buiten
- Gestabiliseerd door waterstofbindingen tussen de C=O en NH groepen
- 3,6 aminozuren per winding
- Afstand tussen 2 aminozuren = 1,59 Å
* Speelt een rol in de mechanische sterkte van eiwitten zoals myosine, fibrine en
keratine
beta-strand Is een lineaire polypeptide keten die:
- Uitgestrekt is in plaats van opgerold
- Aminozuren heeft die naast elkaar in elkaars verlengde liggen
- Zij-ketens heeft die afwisselend boven en onder de strand liggen
- Onderdeel kan zijn van een beta-sheet wanneer 2 of meer beta-strands
verbonden zijn via waterstofbruggen
beta-sheet Is een secundaire eiwitstructuur waarbij:
* 2 of meer beta-strands zijn verbonden door waterstofbruggen
* De polypeptide ketens zijn uitgestrekt en naast elkaar geplaatst
* Kan parallel of antiparallel georiënteerd zijn
* Vaak voorgesteld als een brede pijl met 4.5 of meer beta-strands
beta-turn/ * Een structurele configuratie in polypeptideketens
haarspeldbocht * Doel: Veranderen van de richting van de polypeptideketen
- Gevormd door H-bruggen
- Verbindt een aminozuur (AZ) groep met een AZ groep 3 plaatsen verder
- Helpt bij het wijzigen van de ruimtelijke oriëntatie van eiwitstructuren
- Specifieke aminozuren zoals Proline, Glycine, Serine en Threonine spelen een
rol bij de hoek en richting
Omega loops - Complexe structuren met geen vaste, regelmatige vorm
- Relatief stijf (rigide)
- Komen voor aan de buitenkant van een eiwit
- Belangrijk voor interactie met andere eiwitten en moleculen
De ligging en hoek worden bepaald door specifieke aminozuren zoals Proline,
Prokaryoten Zijn meestal eencellig en hebben een stevige celwand. Bevatten geen kern,
geen organellen en geen cytoskelet. Hebben 1 circulaire DNA moleculen. Er
zijn 2 belangrijke klassen: eubacteriën en archaebacteriën.
eubacteriën prokaryoten later tijdens evolutie afgesplitst, onschadelijke + bacteriën die
ziekten veroorzaken (E. Coli) paar um, sferisch, staaf vormig, kunnen snel
reproduceren
archaebacteriën De archaebacteriën zijn prokaryoten die later tijdens de evolutie afgesplitst zijn
dan de andere bacteriën. Ze zijn dan ook meer verwant met eukaryoten dan
met eubacteriën. Zij kunnen leven in extreme omstandigheden zoals
bijvoorbeeld in warmwaterbronnen bij 80°C
Eukaryoten -Cellen met een gedefinieerde celkern omgeven door een membraan
- Bezitten organellen en een cytoskelet
- Meer complex dan prokaryoten, met lineaire chromosomen en meer
georganiseerde cellulaire structuren
microbioom Het geheel van prokaryote organismen die zich bevinden in en op het
menselijk lichaam, zoals in:
- Maagdarmstelsel
- Luchtwegen
- Voortplantingsorganen
- Huid
homeostasis Het proces waarbij een organisme probeert zijn interne omgeving constant te
houden. Het is een mechanisme waarbij levende organismen proberen een
stabiele, constante interne toestand te handhaven, ongeacht externe
veranderingen.
Plasmamembraa - Een flexibele biologische membraan die cellen omgeeft
n - Samengesteld uit: Fosfolipiden, Eiwitten, Cholesterol
- Vormt een barrière tussen de cel en de buitenomgeving
- Heeft een hydrofoob midden
- Regelt transport van moleculen
Hypotoon milieu - Een omgeving met een lagere concentratie aan opgeloste stoffen dan in het
cytosol
- Kan leiden tot celbarsten door watertoevoer
hypertoon milieu - Een omgeving met een hogere concentratieaan opgeloste stoffen dan in het
cytosol
-cel gaat krimpen
Turgor De druk die wordt uitgeoefend door vloeistof tegen de celwand
Mitochondriën - Langwerpige celstructuren die een netwerk vormen en voortdurend splitsen
en fuseren
- Omgeven door een dubbel membraan met een binnenste membraan dat
diepe inkepingen (cristae) vertoont
- Energiefabriekjes van de cel waar ATP wordt gesynthetiseerd en metabole
processen plaatsvinden.
Chloroplasten - Groene organellen die uitsluitend voorkomen in planten- en algencellen
- Bezitten een dubbel membraan met een **thylakoid membraan
- Bevatten eigen DNA
, - Zijn ontstaan door incorporatie van een bacterie
- Essentieel voor fotosynthese
(S/R) ER Endoplasmatisch Reticulum (ER):
• Een netwerk van membranen die een lumen (binnenruimte) omgeven
- Ruw ER (RER): Met ribosomen, waar eiwitten worden gesynthetiseerd
- Glad ER (SER): Zonder ribosomen, betrokken bij lipidemetabolisme
Functie: Synthese en transport van eiwitten die naar de plasmamembraan
moeten of buiten de cel worden gesecreteerd
Golgi-apparaat • Een cellulaire structuur bestaande uit langwerpige zakken/platen die worden
omgeven door een membraan
• Bevindt zich in de buurt van het RER
• Functie: modificatie en sortering van eiwitten
• Heeft twee kanten: de kant dichtst bij het ER = cis-Golgi en de trans-Golgi
kant
• Speelt een rol bij het transporteren van eiwitten naar verschillende
bestemmingen zoals lysosomen, plasma membraan of secretie buiten de cel
Lysosomen - Cellulaire Compartimenten: Lysosomen zijn speciale organellen binnen cellen
- Primaire Functie: Opruimen en afbreken van oude celonderdelen en externe
substanties
- Bevatten enzymen die DNA, RNA, Eiwitten, Suikers,Lipiden kunnen afbreken
- Functioneren het best bij een zure pH (rond pH 4-5)
Peroxisomen - Microbodies in dierlijke en plantaardige cellen
- Omgeven door een enkelvoudig membraan
- Functie kan sterk variëren
- Betrokken bij: Lipiden metabolisme, Zuurstof radicalen verwerking
H2: De chemie van het leven
hoofdelementen belangrijkste elementen in levende wezens, namelijk:
- C (Koolstof)
- H (Waterstof)
- N (Stikstof)
- O (Zuurstof)
Deze elementen vormen de basis van biologische moleculen en zijn essentieel
voor het leven
sporenelementen - Voorkomen in zeer kleine hoeveelheden in levende organismen
-spelen een cruciale rol in de werking van organismen
bv.:
- IJzer (Fe)
- Mangaan (Mn)
- Seleen (Se)
Covalente binding Zijn chemische bindingen waarbij:
- Atomen elektronen gemeenschappelijk delen
- De binding korter en sterker is
- De elektronenverdeling niet altijd gelijkmatig is
- Vrije rotatie vaak wordt verhinderd
- Kan voorkomen als enkelvoudige of dubbele binding
Ionische bindingen - Een type chemische binding waarbij elektronenoverdracht plaatsvindt tussen
, atomen
- Een atoom geeft een elektron over aan een ander atoom
- Resulteert in twee tegengesteld geladen ionen:
Één positief geladen ion, Één negatief geladen ion
-bv.: NaCl
Waterstofbruggen - Zwakke elektrische attracties tussen moleculen
- Kunnen gevormd worden tussen:
* Waterstofatomen met positieve lading
* Andere atomen met negatieve lading (zoals zuurstof)
- Maken vloeistofvorming mogelijk bij kamertemperatuur
- Kunnen bij hoge temperaturen verbroken en hersteld worden
Van der Waals - Zwakke elektrische attracties tussen atomen
interacties - Ontstaan wanneer atomen zeer dicht bij elkaar komen
- Individuele interacties zijn zeer zwak
- Worden pas significant wanneer veel interacties tegelijk worden gevormd
- Belangrijk voor de aantrekking tussen grote moleculen
hydrofobe = reversibele niet-covalente bindingen
interacties - Zwakke interacties tussen hydrofobe (niet-geladen) moleculen
- Ontstaan wanneer hydrofobe moleculen zich proberen te onttrekken aan een
waterig milieu
- Hydrofobe moleculen vormen een netwerk om contact met water te
minimaliseren
- Gaan zwakke interacties met elkaar aan
- Belangrijk voor de structuur van moleculen zoals eiwitten en membranen
H3: Aminozuren en eiwitten
Aminozuur - Een bouwsteen van eiwitten met een centraal koolstofatoom
- Heeft vier groepen gebonden aan dit centrale koolstofatoom:
1. Aminogroep N
2. Carboxylgroep
3. Waterstofatoom (H)
4. Variabele zijketen (R) die kan verschillen in: grootte, lading, hydrofobe
karakter, chemische reactiviteit
- Heeft twee optische isomeren (L- en D-vorm), waarbij alleen L-aminozuren in
eiwitten worden ingebouwd
- Kan zowel als zuur als base functioneren, afhankelijk van de pH van de
oplossing
Zwitterion Bij fysiologische pH 7,4 zowe carboxyl groep en aminogroep volledig geioniseerd
Valinomycine, antibiotia dat D-aminozuren bevat. Specifiek wordt het vermeld als een
Gramicidine, voorbeeld van een antibioticum dat D-aminozuren bevat, welke:
Actinomycine D - Voorkomen in korte bacteriële polypeptiden
- Enzymatisch gesynthetiseerd worden
- Onderdeel zijn van bacteriële celwanden
- Moeilijk afgebroken kunnen worden door peptidasen
Eiwit - Lineaire polymeren van aminozuren
- Gevormd door peptide bindingen tussen aminozuren
- Typische kenmerken:
, * Bevat 50-2000 aminozuren
* Molecuulgewicht tussen 5500-220000 Dalton
* Kunnen verschillende structuren en functies hebben
peptideketen * Een lineaire polymeer bestaande uit aminozuren(AZ)
* Gevormd door peptide bindingen tussen aminozuren
* Kan variëren in lengte: Di-peptide, Tri-peptide, Oligo-peptide, Polypeptide
* Bevat carboxylgroep van het ene aminozuur verbonden aan de aminogroep
van het andere
* Vormt een amide binding
* Typische lengte van een eiwit: 50-2000 aminozuren
peptidebinding een chemische binding tussen aminozuren waarbij:
- Een carboxylgroep van het ene aminozuur wordt gebonden aan de aminogroep
van een ander aminozuur
- Een amide wordt gevormd
- De binding een evenwichtsreactie is met neiging tot hydrolyse
- Energie moet worden geïnvesteerd om de binding te handhaven
alfa-helix * Een secundaire structuur van eiwitten waarbij de polypeptideketen is
opgewonden tot een cilindervormige structuur
- Groepen van aminozuren gericht naar buiten
- Gestabiliseerd door waterstofbindingen tussen de C=O en NH groepen
- 3,6 aminozuren per winding
- Afstand tussen 2 aminozuren = 1,59 Å
* Speelt een rol in de mechanische sterkte van eiwitten zoals myosine, fibrine en
keratine
beta-strand Is een lineaire polypeptide keten die:
- Uitgestrekt is in plaats van opgerold
- Aminozuren heeft die naast elkaar in elkaars verlengde liggen
- Zij-ketens heeft die afwisselend boven en onder de strand liggen
- Onderdeel kan zijn van een beta-sheet wanneer 2 of meer beta-strands
verbonden zijn via waterstofbruggen
beta-sheet Is een secundaire eiwitstructuur waarbij:
* 2 of meer beta-strands zijn verbonden door waterstofbruggen
* De polypeptide ketens zijn uitgestrekt en naast elkaar geplaatst
* Kan parallel of antiparallel georiënteerd zijn
* Vaak voorgesteld als een brede pijl met 4.5 of meer beta-strands
beta-turn/ * Een structurele configuratie in polypeptideketens
haarspeldbocht * Doel: Veranderen van de richting van de polypeptideketen
- Gevormd door H-bruggen
- Verbindt een aminozuur (AZ) groep met een AZ groep 3 plaatsen verder
- Helpt bij het wijzigen van de ruimtelijke oriëntatie van eiwitstructuren
- Specifieke aminozuren zoals Proline, Glycine, Serine en Threonine spelen een
rol bij de hoek en richting
Omega loops - Complexe structuren met geen vaste, regelmatige vorm
- Relatief stijf (rigide)
- Komen voor aan de buitenkant van een eiwit
- Belangrijk voor interactie met andere eiwitten en moleculen
De ligging en hoek worden bepaald door specifieke aminozuren zoals Proline,
