Hoofdstuk 1: The Chemistry of living things
Life depends on Water
-> water = essentieel molecule voor het leven -> 60%-70% van
lichaamsgewicht (H2O)
-> Eigenschappen van water: belangrijk voor levende organismen
- Water is een uitstekend oplosmiddel
-> een oplossmiddel is een vloeistof waarin andere stoffen oplossen
-> water is een polaire vloeistof (goed oplosbaar) + dipool bij
lichaamstemperatuur (= verbinding tussen zuurstof en waterstof is
polair-covalent waardoor ladingsverschil ontstaat omdat
waterstofatomen niet recht tegenover elkaar aan het zuurstofatoom
staan)
-> vb. veel voorkomende vaste stof: keukenzout (NaCl)
= natrium en chloride-ionen worden bij het plaatsten in water uit
elkaar getrokken en omringd door polaire watermoleculen, er
onstaan dikke clusers rond elk ion (wantermanteltjes) die zich niet
opnieuw zullen kristaliseren: zout = polaire stof
- Hydrofiele moleculen: waterliefhebbende moleculen
- Hydrofoob: watervrezende moleculen vb. olie = apolair
- Water is een vloeistof op lichaamstemperatuur
-> water = vloeistof bij temp tss 0-100°C: hier tss is er
net genoeg warmte-energie om deel van zwakke
waterstofbruggen tss watermoleculen te verbreken
-> water = ijs bij temp onder 0°C: niet genoeg warmte-energie om
waterstofbruggen te verbreken. Onder 0 oriënteren warmte-
moleculen zich in een stabiele, onveranderlijke roosterstructuur
-> water = waterdamp bij temp boven de 100°C:
waterstofverbindingen worden verbroken en ontsnappen als gas in
de atmosfeer
DUS: omdat water een vloeistof is bij lichaamstemperatuur is het een
goed medium voor het transporteren van opgeloste stoffen vb. bloed
voor 90% uit water
, - Water kan warmte-energie absorberen en vasthouden
-> water kan de lichaamstemperatuur reguleren
= grote hoeveelheid warmte-energie absorberen en vasthouden met
slechts bescheiden temp stijging. Het absorbeert warmte beter
dan de meeste andere vloeistoffen + tijdig te hoge stijgingen van
warmte reduceren
- Verdamping van water gebruikt warmte-energie
-> we genereren vaak meer warmte dan dat we nodig hebben (37°C)
om constante temp te handhaven, dus het kunnen verliezen van
warmte is belangrijk vb. door verdamping van water (zweet) MAAR
zoals eerder vermeld is er veel warmte-energie nodig om de
waterstofbruggen tussen watermoleculen te verbreken
-> tijdens zweten koelt het bloed in de haarvaten af in de buurt van het
Huidoppervlak (blootgestelde huid voelt eigenlijk koud alsje zweet)
- Water neemt deel aan essentiële chemische reacties
-> water is betrokken bij chemische reacties in levende organismen
vb. synthese en afbraak van koolhydraten, lipiden, eiwitten
Het belang van waterstof ionen
-> belangrijkste ionen in het lichaam = waterstof ion
Zuren doneren waterstofionen, basen acceperen waterstofionen
-> Als covalente binding tussen water en zuurstof verbreekt: uit elkaar
breken van watermolecuul : waterstofion (H+) en een hydroxide ion (oh-)
- ZUREN: stoffen lossen op in water + waterstofionen (H+) afgeven
- BASEN: stoffen die waterstofionen (H+) opnemen of (OH) afgeven
-> sterke zuren/ basen hoog nummer van H+ of OH-
-> zuren en basen hebben tegengestelde effecten dus kunnen elkaar
neutraliseren vb. lepel zuiveringszout in water zou zure maag tegengaan
,De PH-schaal drukt de waterstofionenconcentratie uit
PH-schaal:
= zuurtegraad of alkaliteit van een oplossing meten
= neutrale ph: +/- 7,4
Buffers
-> Essentieel voor ons vermogen om de homeostase van PH in
lichaamsvloeistoffen te behouden
-> Buffers minimaliseren de veranderingen in PH-waarde
-> Buffers zijn een soort absorberende sponzen die overtollig water kunnen
opvangen en vervolgens kunnen worden uitgewrongen om indien nodig
water af te geven
vb. belangrijkste bufferpaar in lichaamsvochten: bicarbonaat (HCO3 =
basische vorm) en (H2CO3 = de zure vorm)
, De organische moleculen van levende organismen
Organische moleculen
= moleculen die koolstof en andere elementen bevatten die bij elkaar
worden gehouden door covalente bindingen. (koolstof =
gemeenschappelijke bouwsteen van alle organische moleculen)
-> koolstof heeft vele structuurmogelijkheden: covalente bindingen met
water, stikstof, zuurstof of andere koolstof, dubbele covalente
bindingen met zuurstof of andere koolstof
Macromoleculen worden gesynthetiseerd en afgebroken binnen de cel
-> Organische moleculen worden gevormd door het proces: dehydration
synthesis/ condensation reactions = (waarbij energie nodig is en een
watermolecule vrij komt
= subeenheden nodig om macromoleculen te synthetiseren komen van
voedsel dat je eet en van de biochemische reacties in je lichaam die
andere grote moleculen afbreken in kleinere vb. kleine kinderen hebben
veel energie nodig om macromoleculen aan te maken die ze nodig
hebben voor aanmaak spiervezels, lichaamsweefsels,.. dus ze eten
veel
= sommige macromoleculen worden specifiek gesynthetiseerd om
energie op te slaan in de cellen: door vermogen energie op te slaan
kunnen organismen overleven in geval van te weinig voeding
-> Organische macromoleculen worden afgebroken door Hydrolyse =
(waarbij energie vrijkomt en een watermolecule nodig)
= equivalent van een watermolecule wordt toegevoegd telkens wanneer
een coalente binding tussen afzonderlijke subeenhden in de keten
wordt verbroken
= afbraak macromolecule geeft dus energie: de energie werd opgeslagen
als potentiële energie in de covalente bindingen tss atomen
OOK hydrolyse voor: afbraak voedselmoleculen tijdens spijsvertering,
stoffen verwijderen die lichaam niet meer nodig heeft
= levende organismen synthetiseren 4 klassen van organische
moleculen
Life depends on Water
-> water = essentieel molecule voor het leven -> 60%-70% van
lichaamsgewicht (H2O)
-> Eigenschappen van water: belangrijk voor levende organismen
- Water is een uitstekend oplosmiddel
-> een oplossmiddel is een vloeistof waarin andere stoffen oplossen
-> water is een polaire vloeistof (goed oplosbaar) + dipool bij
lichaamstemperatuur (= verbinding tussen zuurstof en waterstof is
polair-covalent waardoor ladingsverschil ontstaat omdat
waterstofatomen niet recht tegenover elkaar aan het zuurstofatoom
staan)
-> vb. veel voorkomende vaste stof: keukenzout (NaCl)
= natrium en chloride-ionen worden bij het plaatsten in water uit
elkaar getrokken en omringd door polaire watermoleculen, er
onstaan dikke clusers rond elk ion (wantermanteltjes) die zich niet
opnieuw zullen kristaliseren: zout = polaire stof
- Hydrofiele moleculen: waterliefhebbende moleculen
- Hydrofoob: watervrezende moleculen vb. olie = apolair
- Water is een vloeistof op lichaamstemperatuur
-> water = vloeistof bij temp tss 0-100°C: hier tss is er
net genoeg warmte-energie om deel van zwakke
waterstofbruggen tss watermoleculen te verbreken
-> water = ijs bij temp onder 0°C: niet genoeg warmte-energie om
waterstofbruggen te verbreken. Onder 0 oriënteren warmte-
moleculen zich in een stabiele, onveranderlijke roosterstructuur
-> water = waterdamp bij temp boven de 100°C:
waterstofverbindingen worden verbroken en ontsnappen als gas in
de atmosfeer
DUS: omdat water een vloeistof is bij lichaamstemperatuur is het een
goed medium voor het transporteren van opgeloste stoffen vb. bloed
voor 90% uit water
, - Water kan warmte-energie absorberen en vasthouden
-> water kan de lichaamstemperatuur reguleren
= grote hoeveelheid warmte-energie absorberen en vasthouden met
slechts bescheiden temp stijging. Het absorbeert warmte beter
dan de meeste andere vloeistoffen + tijdig te hoge stijgingen van
warmte reduceren
- Verdamping van water gebruikt warmte-energie
-> we genereren vaak meer warmte dan dat we nodig hebben (37°C)
om constante temp te handhaven, dus het kunnen verliezen van
warmte is belangrijk vb. door verdamping van water (zweet) MAAR
zoals eerder vermeld is er veel warmte-energie nodig om de
waterstofbruggen tussen watermoleculen te verbreken
-> tijdens zweten koelt het bloed in de haarvaten af in de buurt van het
Huidoppervlak (blootgestelde huid voelt eigenlijk koud alsje zweet)
- Water neemt deel aan essentiële chemische reacties
-> water is betrokken bij chemische reacties in levende organismen
vb. synthese en afbraak van koolhydraten, lipiden, eiwitten
Het belang van waterstof ionen
-> belangrijkste ionen in het lichaam = waterstof ion
Zuren doneren waterstofionen, basen acceperen waterstofionen
-> Als covalente binding tussen water en zuurstof verbreekt: uit elkaar
breken van watermolecuul : waterstofion (H+) en een hydroxide ion (oh-)
- ZUREN: stoffen lossen op in water + waterstofionen (H+) afgeven
- BASEN: stoffen die waterstofionen (H+) opnemen of (OH) afgeven
-> sterke zuren/ basen hoog nummer van H+ of OH-
-> zuren en basen hebben tegengestelde effecten dus kunnen elkaar
neutraliseren vb. lepel zuiveringszout in water zou zure maag tegengaan
,De PH-schaal drukt de waterstofionenconcentratie uit
PH-schaal:
= zuurtegraad of alkaliteit van een oplossing meten
= neutrale ph: +/- 7,4
Buffers
-> Essentieel voor ons vermogen om de homeostase van PH in
lichaamsvloeistoffen te behouden
-> Buffers minimaliseren de veranderingen in PH-waarde
-> Buffers zijn een soort absorberende sponzen die overtollig water kunnen
opvangen en vervolgens kunnen worden uitgewrongen om indien nodig
water af te geven
vb. belangrijkste bufferpaar in lichaamsvochten: bicarbonaat (HCO3 =
basische vorm) en (H2CO3 = de zure vorm)
, De organische moleculen van levende organismen
Organische moleculen
= moleculen die koolstof en andere elementen bevatten die bij elkaar
worden gehouden door covalente bindingen. (koolstof =
gemeenschappelijke bouwsteen van alle organische moleculen)
-> koolstof heeft vele structuurmogelijkheden: covalente bindingen met
water, stikstof, zuurstof of andere koolstof, dubbele covalente
bindingen met zuurstof of andere koolstof
Macromoleculen worden gesynthetiseerd en afgebroken binnen de cel
-> Organische moleculen worden gevormd door het proces: dehydration
synthesis/ condensation reactions = (waarbij energie nodig is en een
watermolecule vrij komt
= subeenheden nodig om macromoleculen te synthetiseren komen van
voedsel dat je eet en van de biochemische reacties in je lichaam die
andere grote moleculen afbreken in kleinere vb. kleine kinderen hebben
veel energie nodig om macromoleculen aan te maken die ze nodig
hebben voor aanmaak spiervezels, lichaamsweefsels,.. dus ze eten
veel
= sommige macromoleculen worden specifiek gesynthetiseerd om
energie op te slaan in de cellen: door vermogen energie op te slaan
kunnen organismen overleven in geval van te weinig voeding
-> Organische macromoleculen worden afgebroken door Hydrolyse =
(waarbij energie vrijkomt en een watermolecule nodig)
= equivalent van een watermolecule wordt toegevoegd telkens wanneer
een coalente binding tussen afzonderlijke subeenhden in de keten
wordt verbroken
= afbraak macromolecule geeft dus energie: de energie werd opgeslagen
als potentiële energie in de covalente bindingen tss atomen
OOK hydrolyse voor: afbraak voedselmoleculen tijdens spijsvertering,
stoffen verwijderen die lichaam niet meer nodig heeft
= levende organismen synthetiseren 4 klassen van organische
moleculen
