Samenvatting - Biochemie (J000494A, prof. Remaut) - geslaagd in eerste zit met 18/20

BIOCHEMIE
HOOFDSTUK 1: THE SCOPE OF BIOCHEMISTRY
1)WAT IS BIOCHEMIE?
 Biochemie = bestuderen v levende organismen op moleculair niveau
o Vb: virus & artificial intelligence
 3 hoofddisciplines
1. Structurele chemie v componenten van levende materie & relatie tussen biologische functie
en chemische structuur
2. Metabolisme: wat zijn alle mogelijke chemische reacties die in levende materie optreden
3. Genetische biochemie: DNA & RNA, de chemie van processen en substanties die biologische
info bewaren en overdragen  moleculaire genetica
 Geschiedenis
o 1828: ureum synthetiseren zonder nood aan nier of levend wezen (Wöhler)
o 1897: fermentatie v suiker tot ethanol met extracten v gist (Buchner)

Kohland’s 7 ‘pillars of life’
1. Programma: alle info die ons DNA bevat  handleiding zodat alle mechanismes correct
gebeuren
 Bepalen welke reacties al dan niet zullen doorgaan
2. Improvisatie: mogelijkheid om het programma aan te passen, aanpassing op lange termijn
(bv mutaties in DNA)
 Om overleving te verzekeren
3. Compartimentalizatie: membranen onderscheiden levende organismen vd omgeving
 Verschillende chemische reacties van elkaar scheiden
4. Energie: nodig om al de processen uit te voeren
 Via ATP
5. Regeneratie: kapotte of versleten delen kunnen vervangen
6. Aanpassingsvermogen: aanpassing op korte termijn (signalen geven om in te spelen op
noden, vb te weinig energie  hongergevoel)
7. Afscheiding: metabole processen en pathways kunnen in isolatie van elkaar doorgaan
↳ am verschillende Chemische reacties van elkaar te scheiden
vermogen
 Belangrijke basisprincipes op 7 ‘pillars of live’ te onderhouden
o Semipermeabele membranen: sommige componenten wel doorlaten en andere niet, we
kunnen wel ‘deurtjes’ in steken om sommige componenten toch binnen te laten
o Homeostase: alle reacties zijn zodanig op elkaar afgestemd, waardoor de conc relatief gelijk
blijft. Wel continu monitoren zodat de verhouding hetzelfde blijft (energie voor nodig!) vb:
temperatuur, pH…
 Let op: wil niet zeggen dat dit een evenwicht is, anders zou je geen energie nodig
hebben om het te onderhouden

2)BIOCHEMIE ALS CHEMISCHE WETENSCHAP
 Elementen in organismen
o 1e rij: C, H, O & N  99% vd celmassa, 50% vd droge celmassa bestaat uit C
 4 basiselementen
 Valentie (=hoeveel bindingen kunnen ze aangaan) van de verbindingen
 C: 4
 H: 1
 N: 3
 O: 2
1

, o 2e rij: S, P, Na+, K+, Cl-, Ca2+, Mg2+
o 3e rij: Fe (in Hemoglobine, nodig voor zuurstoftransport)
o 4e rij: spoorelementen

 Enkele belangrijke chemische verbindingen
,
geprotoneerd



R NHz
-




- geprotoneerd




thio




 Oranje: fosfaatgroepen
 Thiol kan disulfidebrug vormen
 Geel: met zwavel
 Blauw: met stikstof
 Roze: met zuurstof

 Acetyl-coenzyme A
o Belangrijk in metabolisatie


Basis bouwstenen:




2

,  Macromoleculen : nodig om onszelf te kunnen opbouwen
o Proteïnen
o Polysacchariden
o Nucleïnezuren
o Lipiden
 Monomeren (bouwstenen)
o Aminozuren
o Monosacchariden
o Nucleotiden (DNA: ACGT RNA: ACGU)
o Vetzuren (max 3 gebruiken om lipiden te vormen)
 Linker (2 blokjes aan elkaar koppelen)
o Peptide
o Glycoside (ether)
o Fosfodiëster
o Ester
 Chemische vs biochemische reacties
o Keuze solvent vs waterig solvent
o Keuze conc & omgevingsfactoren vs conc & omgevingsfactoren relatief constant
o Reacties kunnen individueel omgezet w vs belang enzymatische katalyse

Biochemische reacties (reacties in lichaam):
 Essentieel hetzelfde als chemische (reacties in labo)—> belang enzymatische katalyse
 Constante omgevingsfactoren
 In waterig midden
 Concentratie binnen nauwe range (homeostaste)
 Complex geheel aan reacties in zelfde compartiment




Belang v stereochemie
 Chiraal centrum: indien C met 4 verschillende functionele groepen is verbonden
o Moleculen kunnen meerdere chirale centra hebben
o Oriëntatie bepaalt R/S enantiomeer
 R: met klok mee, S: tegenwijzerzin
 In biochemie spreken we vaak over D en L
 Aminozuren meestal L, in bacteriën kunnen ze ook D zijn

3

,  Penicilline zorgt dat D-AZ (in bacteriën) dood gaan maar L-AZ (in ons lichaam)
niet
 Prioriteit toekennen: S > O > N > C > H
 Belang: niet alle isomeren hebben dezelfde activiteit, vb: softenon


3)BIOCHEMIE ALS BIOLOGISCHE WETENSCHAP
 Biologische functies v macromoleculen
o Polysachariden: structuur, energie & opslag
o Nucleïnezuren: opslag en overdracht genetische informatie
o Proteïnen: structuur, enzymen, hormonen, receptoren
o Lipiden: energie opslag, membranen

 Prokaryoot vs Eukaryoot
Eencellig meercellig
Plasma membr + celwand Celmembraan
DNA in cytosol (geen kern) DNA in kern
Ribosomen (proteïne synthese) celorganellen (mitochondria, golgi-apparaat…)
Pili (hechting andere cellen) dierlijke cellen: lysosomen
Flagellae (beweging)

 dierlijke cellen: geen celwand! wel celmembraan —> lipiden (60%) + proteïnen (40%)
 OPM: virussen zijn niet cellulair, gebruiken gastheer
o Ze bevatten RNA of DNA omgeven door proteïne capsule, beschikken niet over eigen
metabole machinerie, maar gebruiken deze van gastheer om vb proteïnen aan te maken
 Macromoleculen vormen samen belangrijke bouwstenen voor cellen en weefsels


Verschillende celorganellen eukaryote cel
 Plasma membraan:
 fosfolipide dubbellaag, hydrofoob, omgeven cellen, eiwitten verankerd (transporters,
receptoren, enzymen & verankeren)
 —> proteïnen liggen tussen de lipiden geschikt: enzymen in het membraan vernesteld
 Eiwitten kunnen zich op 3 plaatsen bevinden
o Bovenkant membraan
o Onderkant membraan
o Doorheen membraan
 Functies: transporteiwitten, ECM verstevigen door moleculen te laten verankeren aan
deze eiwitten, katalyse van sommige reacties
 Mitochondriën:
 energieleverancier (aanmaak ATP)
 2 membranen
 Buitenste membraan: lipidenmembraan zonder inkepingen
 opp binnenste membraan zo groot mogelijk maken door inkepingen
o Verschillende eiwitten op gekoppeld voor elektronentransport keten
(nodig voor aanmaak van ATP)
o Hoe groter membraan, hoe meer eiwitten we kunnen koppelen,
waardoor we meer ATP kunnen maken
 Waterige omgeving

 Endoplasmatisch reticulum:
4