MENSELIJKE BIOLOGIE EN GENETICA
1 HOOFDSTUK 1: /
2 HOOFDSTUK 2: Chemistry of life
2.1 From Atoms to Molecules (NIET KENNEN)
Materie is alles dat ruimte inneemt en massa heeft
-> vaste stof, gas, vloeistof of plasma.
-> wij bestaan uit materie, maar ook het eten dat we opeten, drinken, de lucht die we inademen, …
2.1.1 Elementen
Een element is één van de basisbouwstenen van materie; een element kan niet worden opgesplitst
in chemische middelen.
-> er bestaan 92 elementen (zie periodiek systeem, waarbij alle elementen van eenzelfde kolom
gelijksoortige chemische reacties hebben)
-> wij bestaan uit 4 elementen: koolstof, stikstof, zuurstof en waterstof
-> ijzer is ook heel belangrijk voor ons lichaam. Bloedarmoede door ijzertekort resultaten wanneer
het dieet niet genoeg ijzer bevat om hemoglobine aan te maken. Hemoglobine heeft een belangrijke
functie in het lichaam, omdat het zuurstof, een ander element, naar onze cellen transporteert.
Waar komen elementen vandaan?
-> de meeste elementen (zoals ijzer in ons lichaam) komt van sterren die zijn geëxplodeerd.
2.1.2 Atomen
Een atoom is de kleinste eenheid van een element dat nog steeds de chemische en fysische
eigenschappen van het element bevat. De drie bekendste subatomaire deeltjes zijn protonen
(positief geladen), neutronen (ongeladen) en elektronen (negatief geladen)
-> protonen en neutronen bevinden zich binnenin de kern van een atoom, en elektronen bewegen
rond de kern.
2.1.3 Periodiek systeem
Het atoomnummer geeft het aantal protonen in een atoomkern aan. Elk atoom heeft ook zijn eigen
massagetal, afhankelijk van de aantal subatomaire deeltjes in dat atoom. Protonen en neutronen
1
,krijgen elk één atomaire massa-eenheid (AMU) toegewezen.
-> elektronen zijn zo klein dat hun AMU in de meeste berekeningen als nul wordt beschouwd
-> massagetal van atoom is de som van de protonen en neutronen in de kern
-> wanneer een atoom alleen staat, wordt het atoomnummer geschreven als een subscript links
onder het atomaire symbool. Het massagetal staat in superscript links boven het atoomsymbool.
-> ongeacht de positie, het kleinere aantal is altijd het atoomnummer
Om het aantal neutronen te bepalen, trek je het aantal protonen af van de atoommassa en neem je
het dichtstbijzijnde hele getal.
2.1.4 Isotopen
Isotopen van hetzelfde type atoom hebben hetzelfde aantal protonen en elektronen, maar
verschillende aantallen neutronen. Daarom hebben ze hetzelfde atoomnummer, maar hun
massagetallen zijn verschillend.
-> 2 soorten istotoop: oftewel stabiel OF oftewel is element onstabiel en breekt na verloop van tijd
af, en geeft verschillende soorten energie vrij in vorm van stralen en subatomaire deeltjes: radio-
isotoop. (worden vaak gebruikt voor therapieën en chemo’s, MAAR pas op!!! Het kan ook heel
gevaarlijk zijn)
je kunt een kleine hoeveelheid radio-isotoop in een monster en het wordt een tracer waarmee
moleculaire veranderingen kunnen worden gedetecteerd. Specifieke tracers worden gebruikt bij het
afbeelden van de organen en weefsels van het lichaam en kunnen worden gebruikt om de
aanwezigheid van tumoren te diagnosticeren. Een ander voorbeeld is het gebruik van
positronemissietomografie (PET) om de vergelijkende activiteit van weefsels te bepalen. Een PET-
scan van de hersenen kan helpen bij het diagnosticeren van een hersentumor, de ziekte van
Alzheimer en epilepsie en kan bepalen of er een beroerte is opgetreden.
2.1.5 Moleculen en verbindingen
Molecule: meerdere atomen bij elkaar
-> kunnen zelfde atomen zijn (bv. H en H)
-> kunnen verschillende atomen zijn (bv. H en H en O) = verbinding
-> 2 soorten bindingen:
-> covalente binding
-> ionische binding
2
,2.1.6 Ionbindingen
Valentie schil: buitenste laag
-> meest stabiel als buitenste laag 8 elektronen bevat
Een ion: elektrisch geladen atoom met meer of minder elektronen dan ze voordien hadden
-> positief of negatief geladen door tekort of overschot van één of meer elektronen
Ionbinding: aantrekking tussen tegengestelde polen, waarbij elektron(en) van ene atoom afgegeven
worden aan andere atoom zodat beide valentie schillen stabiel zijn (= 8 elektronen)
-> hierdoor bereikt men de edelgasconfiguratie
-> elektrostatische aantrekkingskracht houdt tegengestelde ionen bij elkaar
Balans van ionen in lichaam is belangrijk!!!
Hoe lading bepalen (negatieve lading):
1 Bekijk periodiek systeem, en bepaal aantal elektronen op valentie-schil (bv. O -> 6)
2 Zuurstof (O) heeft hier nog twee elektronen nodig om stabiel te zijn, dus krijgt het nog 2
elektronen van andere atoom: O + 2e → O2- (lading= -2)
Hoe lading bepalen (positieve lading):
1 Bekijk periodiek systeem, en bepaal aantal elektronen op valentie-schil (bv. Na -> 1)
2 Natrium (Na) moet hier één elektron afgeven om stabiel te zijn, dus geeft het af aan andere
atoom: Na → Na+ + 1e (lading = 1)
2.1.7 Covalente bindingen
Covalente binding: atomen delen elektronen
3
, Covalentie: aantal bindingen dat een niet-metaalatoom kan maken
-> dit haal je uit Periodiek systeem, zie rode getal bovenaan de niet-metalen
-> er kan zowel een één-enkele binding zijn (-), als een dubbele binding (=), als een drievoudige
binding
bv. covalentie H=1, O=2 (H kan één binding aan, en O kan twee bindingen aan)
-> moleculaire formule: H2O O2
-> structurele formule H-O-H O=O
2.2 Water and Life
Delta (δ): geeft lading van bepaald atoom aan met teken − of +
-> lading van atoom heeft te maken met mate waarin atomen aan het elektronenpaar trekken en het
ene atoom dus een negatieve lading krijgt ten opzichte van het andere atoom
-> gebruikt in structuurformule
Water neemt voor 60-70% van ons lichaamsgewicht in
Eigenschappen water:
- fysische en chemische eigenschappen maken het leven zoals het nu is
- vloeibaar bij kamertemperatuur(laat oplossing toe)
- stabiel (veranderd niet snel van temperatuur)
- hoge verdampingswarmte (kan goed water bijhouden, kan warmte opnemen)
- ijs is minder dicht dan water (ijs neemt veel plaats in, neemt toe in volume)
- water is oplosbaar voor polaire moleculen (elektrisch geladen)
- water is polair: meer elektronen rond zuurstof (O) -> δ- (negatief geladen)
4
1 HOOFDSTUK 1: /
2 HOOFDSTUK 2: Chemistry of life
2.1 From Atoms to Molecules (NIET KENNEN)
Materie is alles dat ruimte inneemt en massa heeft
-> vaste stof, gas, vloeistof of plasma.
-> wij bestaan uit materie, maar ook het eten dat we opeten, drinken, de lucht die we inademen, …
2.1.1 Elementen
Een element is één van de basisbouwstenen van materie; een element kan niet worden opgesplitst
in chemische middelen.
-> er bestaan 92 elementen (zie periodiek systeem, waarbij alle elementen van eenzelfde kolom
gelijksoortige chemische reacties hebben)
-> wij bestaan uit 4 elementen: koolstof, stikstof, zuurstof en waterstof
-> ijzer is ook heel belangrijk voor ons lichaam. Bloedarmoede door ijzertekort resultaten wanneer
het dieet niet genoeg ijzer bevat om hemoglobine aan te maken. Hemoglobine heeft een belangrijke
functie in het lichaam, omdat het zuurstof, een ander element, naar onze cellen transporteert.
Waar komen elementen vandaan?
-> de meeste elementen (zoals ijzer in ons lichaam) komt van sterren die zijn geëxplodeerd.
2.1.2 Atomen
Een atoom is de kleinste eenheid van een element dat nog steeds de chemische en fysische
eigenschappen van het element bevat. De drie bekendste subatomaire deeltjes zijn protonen
(positief geladen), neutronen (ongeladen) en elektronen (negatief geladen)
-> protonen en neutronen bevinden zich binnenin de kern van een atoom, en elektronen bewegen
rond de kern.
2.1.3 Periodiek systeem
Het atoomnummer geeft het aantal protonen in een atoomkern aan. Elk atoom heeft ook zijn eigen
massagetal, afhankelijk van de aantal subatomaire deeltjes in dat atoom. Protonen en neutronen
1
,krijgen elk één atomaire massa-eenheid (AMU) toegewezen.
-> elektronen zijn zo klein dat hun AMU in de meeste berekeningen als nul wordt beschouwd
-> massagetal van atoom is de som van de protonen en neutronen in de kern
-> wanneer een atoom alleen staat, wordt het atoomnummer geschreven als een subscript links
onder het atomaire symbool. Het massagetal staat in superscript links boven het atoomsymbool.
-> ongeacht de positie, het kleinere aantal is altijd het atoomnummer
Om het aantal neutronen te bepalen, trek je het aantal protonen af van de atoommassa en neem je
het dichtstbijzijnde hele getal.
2.1.4 Isotopen
Isotopen van hetzelfde type atoom hebben hetzelfde aantal protonen en elektronen, maar
verschillende aantallen neutronen. Daarom hebben ze hetzelfde atoomnummer, maar hun
massagetallen zijn verschillend.
-> 2 soorten istotoop: oftewel stabiel OF oftewel is element onstabiel en breekt na verloop van tijd
af, en geeft verschillende soorten energie vrij in vorm van stralen en subatomaire deeltjes: radio-
isotoop. (worden vaak gebruikt voor therapieën en chemo’s, MAAR pas op!!! Het kan ook heel
gevaarlijk zijn)
je kunt een kleine hoeveelheid radio-isotoop in een monster en het wordt een tracer waarmee
moleculaire veranderingen kunnen worden gedetecteerd. Specifieke tracers worden gebruikt bij het
afbeelden van de organen en weefsels van het lichaam en kunnen worden gebruikt om de
aanwezigheid van tumoren te diagnosticeren. Een ander voorbeeld is het gebruik van
positronemissietomografie (PET) om de vergelijkende activiteit van weefsels te bepalen. Een PET-
scan van de hersenen kan helpen bij het diagnosticeren van een hersentumor, de ziekte van
Alzheimer en epilepsie en kan bepalen of er een beroerte is opgetreden.
2.1.5 Moleculen en verbindingen
Molecule: meerdere atomen bij elkaar
-> kunnen zelfde atomen zijn (bv. H en H)
-> kunnen verschillende atomen zijn (bv. H en H en O) = verbinding
-> 2 soorten bindingen:
-> covalente binding
-> ionische binding
2
,2.1.6 Ionbindingen
Valentie schil: buitenste laag
-> meest stabiel als buitenste laag 8 elektronen bevat
Een ion: elektrisch geladen atoom met meer of minder elektronen dan ze voordien hadden
-> positief of negatief geladen door tekort of overschot van één of meer elektronen
Ionbinding: aantrekking tussen tegengestelde polen, waarbij elektron(en) van ene atoom afgegeven
worden aan andere atoom zodat beide valentie schillen stabiel zijn (= 8 elektronen)
-> hierdoor bereikt men de edelgasconfiguratie
-> elektrostatische aantrekkingskracht houdt tegengestelde ionen bij elkaar
Balans van ionen in lichaam is belangrijk!!!
Hoe lading bepalen (negatieve lading):
1 Bekijk periodiek systeem, en bepaal aantal elektronen op valentie-schil (bv. O -> 6)
2 Zuurstof (O) heeft hier nog twee elektronen nodig om stabiel te zijn, dus krijgt het nog 2
elektronen van andere atoom: O + 2e → O2- (lading= -2)
Hoe lading bepalen (positieve lading):
1 Bekijk periodiek systeem, en bepaal aantal elektronen op valentie-schil (bv. Na -> 1)
2 Natrium (Na) moet hier één elektron afgeven om stabiel te zijn, dus geeft het af aan andere
atoom: Na → Na+ + 1e (lading = 1)
2.1.7 Covalente bindingen
Covalente binding: atomen delen elektronen
3
, Covalentie: aantal bindingen dat een niet-metaalatoom kan maken
-> dit haal je uit Periodiek systeem, zie rode getal bovenaan de niet-metalen
-> er kan zowel een één-enkele binding zijn (-), als een dubbele binding (=), als een drievoudige
binding
bv. covalentie H=1, O=2 (H kan één binding aan, en O kan twee bindingen aan)
-> moleculaire formule: H2O O2
-> structurele formule H-O-H O=O
2.2 Water and Life
Delta (δ): geeft lading van bepaald atoom aan met teken − of +
-> lading van atoom heeft te maken met mate waarin atomen aan het elektronenpaar trekken en het
ene atoom dus een negatieve lading krijgt ten opzichte van het andere atoom
-> gebruikt in structuurformule
Water neemt voor 60-70% van ons lichaamsgewicht in
Eigenschappen water:
- fysische en chemische eigenschappen maken het leven zoals het nu is
- vloeibaar bij kamertemperatuur(laat oplossing toe)
- stabiel (veranderd niet snel van temperatuur)
- hoge verdampingswarmte (kan goed water bijhouden, kan warmte opnemen)
- ijs is minder dicht dan water (ijs neemt veel plaats in, neemt toe in volume)
- water is oplosbaar voor polaire moleculen (elektrisch geladen)
- water is polair: meer elektronen rond zuurstof (O) -> δ- (negatief geladen)
4
