celbiologie_3_chemie van de cel
TRANSCRIPT
![Page 1: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/1.jpg)
Celbiologie
Les 2: chemie van de cel
![Page 2: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/2.jpg)
Inhoud
• Inleiding
• Polypeptiden, proteïnen en enzymen
• Nucleotiden en nucleïnezuren
• Sachariden
• Lipiden en membranen
![Page 3: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/3.jpg)
Chemische elementen
![Page 4: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/4.jpg)
Chemische bindingen
• Chemische reactiviteit van moleculenbetreft
– chemische bindingen
• Biologie van moleculenbetreft
– grootte– vorm– niet-covalente interacties met andere
moleculen
![Page 5: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/5.jpg)
Chemische bindingen
• Welke chemische bindingen ken je?
![Page 6: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/6.jpg)
Chemische bindingen
• Covalente binding
• Elektronegativiteit– E.N.O = 3,5
– E.N.H = 2,1
– E.N.C = 2,5
![Page 7: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/7.jpg)
Chemische bindingen
• Ionbinding
= elektrostatische interacties tussen tegengesteld geïoniseerde groepen
![Page 8: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/8.jpg)
Chemische bindingen
• Waterstofbruggen
= elektrostatische interactie tussen elektronnegatief atoom en waterstof gebonden op tweede elektronnegatief atoom
-N-H ----- O=C- -O-H----- O=C-
![Page 9: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/9.jpg)
Waterstofbrug
![Page 10: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/10.jpg)
Chemische bindingen
• Van der Waalsinteracties
= aantrekkingskrachten tussen groepen op korte afstand van elkaar
![Page 11: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/11.jpg)
Chemische bindingen
• Hydrofobe interacties
= associaties tussen niet-polaire groepen onderling in waterige omgeving
![Page 12: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/12.jpg)
Chemische bindingen
• Meerdere zwakke bindingen leveren samen sterke interacties
• Biologische herkenning = 3D-structuur met meervoudige zwakke bindingen
![Page 13: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/13.jpg)
• Meerdere zwakke bindingen leveren samen sterke interacties
• Voorbeeld: proteïnestructuur
![Page 14: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/14.jpg)
• Biologische herkenning = 3D-structuur met meervoudige zwakke bindingen
![Page 15: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/15.jpg)
Chemie van water
• Teken de lewisstructuur
• Polaire molecule
• Waterstofbruggen
• Oplossen van ionen
![Page 16: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/16.jpg)
Eigenschappen
• IJs drijft op water
• Hoge verdampings-warmte
• Sterke oppervlakte-spanning
• Hydrofoob effect
![Page 17: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/17.jpg)
Zuren en basen
• Zuren geven H+ af.• Basen nemen H+ op.
OHHOH 2
HpH log• pH= 7 neutraal• 1<pH<6 zuur• 8<pH<14 alkalisch
![Page 18: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/18.jpg)
Organische moleculen
• Bevatten koolstof
• Alcohol: bevat –OH
• Zuur: bevat carboxyl –COOH
• Amine: bevat –NH2
• Fosfaat: bevat –PO4=
• Aminozuur: bevat carboxyl en amine
![Page 19: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/19.jpg)
Peptiden en proteïnen
• Aminegroep
• Carboxylgroep
• R-goep (restgroep, 20 verschillende aminozuren)
![Page 20: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/20.jpg)
Peptiden en proteïnen
• Peptide-binding
• Animation of Peptide Bond Formation
![Page 21: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/21.jpg)
Peptiden en proteïnen
• Peptide = twee of meer aminozuren aan elkaar gebonden door peptidebindingen
• Proteine of eiwit= lange ketens aminozuren aan elkaar gebonden door peptidebindingen
• Primaire structuur = volgorde van aminozuren
![Page 22: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/22.jpg)
Primaire structuur
• Primaire structuur bepaald door DNA
• Gen = deel van DNA dat codeert voor genproduct– tRNA, rRNA, mRNA
• Primaire structuur bepaalt– Vorm– Fysische eigenschappen– Chemische eigenschappen
![Page 23: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/23.jpg)
Secundaire structuur
• Waterstofbruggen vormen– Alfa-helix– Bèta-blad
![Page 24: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/24.jpg)
Tertiaire structuur
• 3D functionele vorm– Disulfidebruggen (covalente binding)– Waterstofbruggen– Ionbindingen– Hydrofobe interacties
![Page 25: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/25.jpg)
Quaternaire structuur
• Voorbeeld: antilichaam
![Page 26: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/26.jpg)
Enzymen
• Metabolisme– Katabolisme– Anabolisme
= reacties gecontroleerd door enzymen
- Verhogen snelheid reacties
- Katalyseren reacties
![Page 27: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/27.jpg)
Enzymen
• Actieve site• Substraat• Enzym-substraat complex• Verlagen activeringsenergie• Animation of Enzyme Reaction
![Page 28: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/28.jpg)
Enzymen
• Apo-enzym + cofactor = holo-enzym• Cofactoren
– Ionen– Organische moleculen = co-enzymVoorbeelden– NAD+
– NADP+
– FAD– CoA
![Page 29: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/29.jpg)
Enzymkarakteristieken
• Proteïnen (uitz. Ribozymen)
• Efficiënt: 1 tot 10 000 substraatmoleculen per seconde
• Onveranderd na reactie
• Zeer specifiek
![Page 30: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/30.jpg)
Invloeden op enzymactiviteit
• Enzymconcentratie
• Substraatconcentratie
• Temperatuur
• pH
• Zoutconcentratie
DENATUREREN VAN ENZYMEN
![Page 31: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/31.jpg)
Nucleotiden en nucleïnezuren
• Desoxyribonucleïnezuur (Deoxyribonucleic Acid, DNA)
• Double-stranded, dsDNA
• Helicaal
• Desoxyribonucleotidebouwstenen
![Page 32: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/32.jpg)
![Page 33: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/33.jpg)
Desoxyribonucleotide
– 5-koolstofbevattende suiker, desoxyribose
– een stikstofbevattende base
– een fosfaatgroep
![Page 34: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/34.jpg)
Desoxyribose
• Kloksgewijs genummerd
![Page 35: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/35.jpg)
Stikstofhoudende base
![Page 36: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/36.jpg)
Fosfaatgroep
![Page 37: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/37.jpg)
• DNA-polymerase
• Fosfodiester-binding
• 5’-uiteinde
• 3’-uiteinde
![Page 38: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/38.jpg)
• Complemen-taire baseparingA-T
G-C
• Antiparallel
![Page 39: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/39.jpg)
Nucleotiden en nucleïnezuren
• Ribonucleïnezuur (Ribonucleic Acid, RNA)
• Single-stranded, ssRNA
• Ribonucleotidebouwstenen
![Page 40: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/40.jpg)
Ribose
• 2’ koolstof bevat OH-groep
• 1’ koolstof bevat de base
• 5’ koolstof bevat fosfaat
![Page 41: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/41.jpg)
Stikstofhoudende base
![Page 42: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/42.jpg)
Verschil RNA -DNA
• Enkelstrengig
• Uracil i.p.v. Thymine
• Ribose i.p.v. desoxyribose
• 3 verschillende types– rRNA, tRNA, mRNA
![Page 43: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/43.jpg)
RNA
• boodschapper RNA (messenger RNA, mRNA) kopieert genetische informatie in DNA door
complementaire baseparing en draagt deze “boodschap” naar de ribosomen waar de proteïnen gemaakt worden.
• transfer RNA (tRNA) binden specifieke aminozuren , transfereren de aminozuren
naar de ribosomen en plaatsen de correcte aminozuren op de juiste plaats volgens de mRNA boodschap.
• ribosomaal RNA (rRNA) Vormen samen met de ribosomale proteïnen de ribosomale
subeenheden.
![Page 44: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/44.jpg)
Adenosinetrifosfaat (ATP)
• Energierijke molecule
• Animation of ATP Formation
• 45 kg per dag – stockage 1g
• 10 milj. moleculen per seconde
![Page 45: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/45.jpg)
Sachariden of koolhydraten
• Polyhydroxyaldehyden en polyhydroxyketonen– Meerdere hydroxylgroepen (alcoholgroepen)– Een carbonylgroep
• Aldehyde• Keton
• 2 enantiomeren
![Page 46: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/46.jpg)
# C-atomen Categorie naam Relevante voorbeelden
3 Triose Glyceraldehyde, Dihydroxyaceton
4 Tetrose Erythrose
5 Pentose Ribose, Ribulose, Xylulose
6 Hexose Glucose, Galactose, Mannose, Fructose
7 Heptose Sedoheptulose
9 NonoseNeuraminezuur
ook siaalzuur genoemd
![Page 47: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/47.jpg)
-D-glucose
![Page 48: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/48.jpg)
Stoelconfiguratie
![Page 49: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/49.jpg)
Glycosidische bindingen
Disachariden: sucrose, lactose, maltose
Oligosachariden
Polysachariden: glycogeen, zetmeel
• Glycolipiden
• Glycoproteïnen
![Page 50: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/50.jpg)
Sucrose
• Suikerriet
• Suikerbiet
• Glucose+fructose-(1,2)-
glycosidische bindingen
![Page 51: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/51.jpg)
Lactose
• Melk
• Galactose+glucose-(1,4)
glycosidische bindingen
![Page 52: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/52.jpg)
Maltose
• zetmeel
• Glucose+glucose-(1,4)
glycosidische bindingen
![Page 53: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/53.jpg)
Glycogeen en zetmeel
• Polymeer van glucose-(1,4) bindingen -(1,6) bindingen
• Glycogeen: opslag in dieren
• Zetmeel: opslag in planten
![Page 54: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/54.jpg)
Lipiden en membranen
INHOUD
• Biologische functies
• Vetzuren
• Triacylglyceriden
• Fosfolipiden
![Page 55: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/55.jpg)
Lipiden
• Biologische functies?– Structurele componenten
van membranen– Energiereserves– Sommige vitamines en
hormonen– Galzuren
![Page 56: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/56.jpg)
Lipiden
• Welke?– Vetzuren– Triacylglyceriden– Fosfolipiden
![Page 57: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/57.jpg)
Vetzuren
FUNCTIE: component van• Triacylglycerolen• FosfolipidenSTRUCTUUR• Lange-keten koolwaterstof• CarboxylgroepINDELING• Verzadigde vetzuren• Onverzadigde vetzuren
![Page 58: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/58.jpg)
Vetzuren
![Page 59: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/59.jpg)
Numeriek symbool
Triviale naam Structuur Opmerkingen
14:0 Myristinezuur CH3(CH2)12COOHDikwijls gebonden aan het N-uiteinde van
plasma membraan-geassociëerde cytoplasmatische proteïnen
16:0 Palmitinezuur CH3(CH2)14COOH Eindproduct van vetzuur synthese bij zoogdieren
16:19 Palmitoleïnezuur CH3(CH2)5C=C(CH2)7COOH
18:0 Stearinezuur CH3(CH2)16COOH
18:19 Oleïnezuur CH3(CH2)7C=C(CH2)7COOH
18:29,12 Linolzuur CH3(CH2)4C=CCH2C=C(CH2)7COOH Essentieel vetzuur
18:39,12,15 Linoleenzuur CH3CH2C=CCH2C=CCH2C=C(CH2)7COOH Essentieel vetzuur
20:45,8,11,14 Arachidonzuur CH3(CH2)3(CH2C=C)4(CH2)3COOH Precursor voor eicosanoide synthese
![Page 60: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/60.jpg)
![Page 61: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/61.jpg)
Triacylglyceriden
• Glycerol
• 3 vetzuren
• Esterbindingen
![Page 62: Celbiologie_3_chemie Van de Cel](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081508/5571f20449795947648bfb0e/html5/thumbnails/62.jpg)
Fosfolipiden
• Glycerol
• 2 vetzuren
• 1 fosforzuur
• X = ethanolamine, choline, glycerol, serine, inositol
fosfatidinezuur