samenvatting celbio 1

H1: Chemische componenten van
de cel
1.1. Inleiding
 Ieder levend wezen kan beschouwd worden als een chemisch systeem
 92 natuurlijk voorkomende elementen
 Van elkaar te onderscheiden volgens aantal protonen en elektronen
 Vier elementen sterkst vertegenwoordigd in organisme:
1. Waterstof (H)
2. Zuurstof (O)
3. Koolstof (C)
4. Stikstof (N)
 11 bouwelementen (vormen samen meer dan 99% van de cel)
 O, C, H, N, Ca, P, K, S, Na, Cl, Mg
 Spoorelementen: elementen die in ieder organisme voorkomen in
microhoeveelheden
 Oligo-elementen: noodzakelijk voor het normaal functioneren van
het organisme
 F, Cu, Co, Mn, Zn, Se
 Toevallige spoorelementen: elementen die slechts toevallig in
organisme aanwezig zijn
 Br, Si, As, Hg, Ag, Pb, Ti, Sn,…
 Bio-elementen: oligo-elementen +bouwelementen
 Levende organismen: open systemen die onophoudelijk materie en
energie uitwisselen met hun omgeving
 Voortdurende verwijdering van bio-elementen via huid, urine en
excrementen
 Vervanging door voedsel, drank, ademhaling (anders ziekte)



1.2. Anorganische moleculen
 Water (H2O):
 Noodzakelijk voor leven
 Cellen bestaan er uit voor 70%
 Chemische reacties in waterig milieu (oplosmiddel)
 Neemt deel aan reacties of komt vrij als product
 Transportfunctie
 Warmteregulatie
 Koolstofdioxide (CO2):
 Grondstof voor koolstofassimilatie bij planten
 Wordt omgezet tot organische verbindingen (voedsel)
 Eenvoudige verbinding aan begin en einde ingewikkelde
koolstofkringloop
 Zuurstof (O2):
 Onmisbaar voor instandhouding van leven
 Nodig voor afbraak van voedingstoffen

,1.3. Organische moleculen
 4 groepen van kleine organische moleculen
 Suikers
 Vetzuren
 Aminozuren
 Nucleotiden
 Koolstofgebaseerde componenten
 Monomere subeenheden of bouwblokken van cel
 Kunnen grote polymere macromoleculen vormen



1.3.1. Suikers als basis voor de polysacchariden
 Monosacchariden (CH2O)n:
 n: 3-8 (triose, pentose, hexose,…)
 bevatten altijd keton groep of aldehyde groep
 onderverdeling in ketosen en aldosen
 ketenvormig of ringvormig
 richting van OH-groep onderscheid 2 vormen
 alfa en bèta glucose
 stereochemische isomeren
 belangrijk voor stofwisselingsprocessen
 glucose levert bij afbraak energie
 zijn onderdeel van grotere moleculen
 onderdeel RNA en ATP
 disacchariden en polysacchariden:
 aaneengekoppelde monosacchariden (polymeriseren)
 disacchariden: aaneenkoppeling van 2 hexose moleculen (met
afsplitsing water)
 sacharose (rietsuiker)
 lactose (melksuiker)
 maltose (tussenproduct afbraak zetmeel)
 polysaccharide molecule: aaneenkoppeling van glucosemoleculen
 zetmeel (opslagvorm alfa, bij planten amylose en amylopectine)
 glycogeen
 cellulose (bèta eenheden, bestand deel wanden platencellen,
stevigheid)



1.3.2. Vetzuren als basis voor lipiden of vetten
 vetzuurmolecule:
 lange koolwaterstofketen: hydrofoob, weinig reactief
 hydrofobe staart
 carboxylgroep (-COOH): zuur, extreem hydrofiel, chemisch reactief
 hydrofiele kop
 verzadigd vetzuur: koolwaterstofketen verzadigd met waterstof

,  onverzadigd vetzuur: tussen opeenvolgende C-atomen dubbele binding
 één dubbele binding: enkelvoudig onverzadigd
 2 dubbele bindingen: tweevoudig onverzadigd
 Lipiden:
 Opgebouwd uit C, H, O (mindere mate ook P en N)
 Apolair
 Slecht oplosbaar in water
 Goed oplosbaar in apolaire oplosmiddelen, benzeen en
chloroform

 Enkelvoudige lipiden:
 Esters van vetzuren met alcohol
 Triglyceriden: 1 molecuul glycerol, 3 moleculen vetzuren
 Hoge energetische waarde
 Dienen om energie op te slaan (vetweefsel)
 Reserve energiebron
 Warmte isolerende functie

 Samengestelde lipiden:
 Alcohol en vetzuur gecombineerd met een andere groep
 Fosfolipide: indien extra groep fosfaatgroep is
 Belangrijke bouwsteen membraan van cellen
 Afgeleide lipiden:
 Stoffen met vetachtige karakter
 Vet oplosbare vitaminen A, D, E, K, geslachtshormonen en carotenoïden
 Steroïden: geslachts- en bijnierschorshormonen , cholesterol
 Cartenoïden in membranen van chloroplasten voor lichtabsorptie



1.3.3. Aminozuren als basis voor de eiwitten of proteïnes
 Aminozuren (AZ): bouwstenen voor eiwitten of proteïnes
 20 verschillende in organisme
 Natuurlijk voorkomende AZ:
 Alfa-aminozuren: alfa-C-atoom, aminogroep (NH2), carboxylgroep (-
COOH), waterstofatoom en restgroep
 Afhankelijk van pH moleculen geïoniseerd
 Carboxyl groep kan proton afstaan (positief geladen)
 Aminogroep kan proton opnemen (negatief geladen)
 Zwitterion: aminozuur dat zowel positieve als negatieve lading bezit
 Verschil bepaald door restgroepen:
 Apolair
 Polair
 Elektrisch geladen
 Eiwitten:
 polymeren van aminozuren opgeplooid in 3D structuur
 van belang voor bepalen biologische eigenschappen
 denatureren: geheel of gedeeltelijk structuur verliezen, zonder
verbreking ketens
 kan gebeuren bij verhoogde temperatuur, extreme pH,
dehydratatie

,  veroorzaakt door zwakke bindingen die gevoelig zijn aan
bovenstaande factoren
 door denaturatie verliezen eiwitten biologische activiteit, worden
onzwerkzaam
 peptide binding: covalente binding tussen 2 opeenvolgende
aminozuren
 aminogroep aan N-terminus uiteinde
 carboxylgroep aan C-terminus uiteinde
 functies eiwitten:
 enzym dat stofwisselingsreacties versneld en reguleert
 regulerende functie van hormonen die invloed op activiteit in DNA
uitoefenen
 speelt rol in bewegingen (actine en myosine)
 antilichamen als bescherming tegen lichaamsvreemde deeltjes
 transportfunctie (homoglobine)
 bestanddeel van celstructuren



1.3.4. Nucleotiden als basis voor nucleïnezuren
 Nucleotiden zijn opgebouwd uit 3 delen:
 Base: bestaande uit 1 of 2 cyclische ringen die C en N-atomen
bevatten
 N-houdende ringen
 In zure omstandigheden kunnen ze proton binden
 Concentratie aan OH- ionen in waterige oplossing laten
toenemen
 Pyrimidines (6ring): cytosine, thymine, uracil
 Purines (dubbele ring, 5- of 6-ring): adenine, guanine
 Suiker: ribose of deoxyribose
 Ribonucleotiden of deoxiribonucleotiden
 Een of meer fosfaatgroepen
 Fungeren als korte termijn energie dragers: adenosine trifosfaat ATP
 Stockage van biologische informatie onder vorm van nucleïnezuren
 Stoffen met zure eigenschappen die zich in de kern bevinden
 Bevatten erfelijke informatie voor synthese van alle eiwitten
 Bepalen activiteit en regulatie van eiwitten
 Polynucleotiden: verbonden via fosfordiësterverbinding
 Opdelen in DNA en RNA
 RNA komt voor als enkelstreng
 DNA is dubbelstrengige molecule onder vorm dubbele helix
 Polynucleotideketens antiparallel ten opzicht van elkaar
 Complementaire baseparen samengehouden door
waterstofbruggen
 thymine/uracil en adenine
 Guanine en cytosine