Samenvatting van de volledige cursus Biochemie van het eerste jaar Chemie, kan gebruikt worden voor elke afstudeerrichting (chemie, biochemie, proceschemie). Ook personen die BLT doen kunnen deze samenvatting gebruiken. Staan ook tekeningen bij. Biochemie is een vak in het tweede trimester.
Biochemie is gebaseerd op reductionisme:
- = proberen de individuele moleculen waaruit het lichaam of cel bestaat te isoleren om
ze afzonderlijk te bestuderen
1.1.2 Kort historisch overzicht
1.1.3 Biochemie: onderverdeling in 3 delen
Biochemie is een interdisciplinaire wetenschap dat uit 3 deelluiken bestaat:
1) structurele chemie
- = chemie van de componenten van levende materie
- relatie tussen chemische structuur en biologische functies
- bestuderen van de moleculen die instaan voor de structuur en werking van de
cel
- fysische eigenschappen en structuur van eiwitten, suikers, lipiden
2) metabolisme
- = het totaal aan chemische reacties in levende materie
3) genetica
- = de chemie van de processen en substanties die biologische informatie
opslaan en doorgeven
1.2 Biochemie als chemische wetenschap
De 29 chemische elementen zijn (bio)moleculen:
- micromoleculen kunnen zich polymeriseren tot macromoleculen m.b.v. water
→ aminozuur tot een eiwit, nucleotiden tot nucleïnezuren
- ook monomeren kunnen zich polymeriseren tot polymeren m.b.v. water
→ er ontstaat dan een covalente binding & een residu
→ = het deel van de molecule dat achterblijft in een polymeer
Er zijn 2 soorten polymeren:
1) homopolymeren
- = een polymeer opgebouwd uit identieke monomeren
- polysachariden die opgebouwd zijn uit 1 monosachariden (vb. cellulose)
2) heteropolymeren
- = een polymeer opgebouwd uit verschillende monomeren
- DNA, RNA die opgebouwd zijn uit A, T, G, C, U, zijn polynucleotiden
- eiwitten zijn opgebouwd uit 20 aminozuren, zijn polypeptiden
- polysachariden die opgebouwd zijn uit min. 2 verschillende monosachariden
1
,Polymeren zijn de structurele en functionele eenheid van de cel:
1) polysachariden
- structuur van energievoorziening
2) polynucleotiden
- informatie opslag
- transmissie en expressie
3) polypeptiden
- structureel diverser dan nucleïnezuren en koolhydraten
- structuur, transport, hormonen en receptoren, antilichamen en enzymen
4) lipiden
- zeer heterogene groep van chemische structuren
- weinig oplosbaar in water
- diverse functies
- structureel element van het membraan
- kunnen geen polymeren vormen
1.2.1 Chemische elementen
Levende wezens:
- bestaan tot 70 % uit water
- bestaan uit 29 verschillende chemische elementen, opgedeeld in in 4 groepen:
→ groep 1 tot 3 zijn essentieel voor elk mens, groep 4 komt niet bij iedereen voor
1) groep 1: C, H, O, N
- verantwoordelijk voor 99% van de massa in meeste cellen
- vormen sterke covalente bindingen (kunnen enkelvoudige, dubbele en
triple bindingen aangaan)
- koolstof is voornamelijk het vaste materiaal van de cel
- belangrijke organische componenten;
→ alcoholen, aldehyden, ketonen, carbonzuur, thiolen en amines
- belangrijke functionele groepen:
- hydroxyl, acyl, carbonyl, carboxyl, carboxylaat, thiol, amino, fosfaat,
fosforyl
2
, 2) groep 2: S, P, K, Na
- minder aanwezig dan groep 1
- S is een essentieel component van eiwitten
- P heeft een belangrijke rol in energiemetabolisme en in de structuur
van nucleïnezuren
3) groep 3: Cu, Fe, Mn, Zn
- metalen die aanwezig zijn in kleine hoeveelheden in alle organismen
en die essentieel zijn voor het leven
4) groep 4: Al, B, I, Ni
- sporenelementen die in bepaalde organismen voorkomen
1.2.2 Cellen bevatten 4 belangrijke groepen van biomoleculen
1.2.2.1 Aminozuren
Aminozuur:
- hebben een amino- en zuurfunctie op een centraal C-atoom
- in water zijn deze groepen geïoniseerd, er zijn geladen en niet-geladen groepen
= een zwitterion
- basisstructuur is hetzelfde, verschillende enkel in zij-keten
1.2.2.2 Koolhydraten
Koolhydraat:
- monosachariden hebben formule (CH2O)n
- de structuur in waterige oplossing is een cyclische verbinding, vaak zijn er
hydroxylgroepen vervangen door andere groepen
1.2.2.3 Nucleotiden
Nucleotide:
- bestaat uit een 5-koolstof suiker, een stikstofbase en 1 of meerdere fosfaatgroepen
3
, H2: De matrix van het leven
2.1 Inleiding
Afmetingen:
- van biomoleculen zijn veel kleiner dan microscopische resolutie, daarom wordt de
lengtemaat Angstrom gebruikt
→ is 10-10 of 0,1 nm
→ is een X-straal diffractie nodig om dit te bekijken
2.2 Niet covalente moleculaire interacties
Niet covalente interacties:
- treden op tussen:
1) ionen
2) moleculen
3) delen van moleculen
- spelen belangrijke rol in bijna alle biochemische reacties
- zwakke wisselwerking tussen de buitenste elektronen van
atomen
- bindingsenergie is 10x tot 100x lager dan covalente bindingen
Eigenschappen:
1) reversibel
- zeer dynamisch, continu vorming en afbraak
2) sterk beïnvloedbaar door aanwezigheid van water en ionen
3) afhankelijk van de onderlinge afstand tussen de interacterende moleculaire
structuren
Soorten niet covalente interacties:
1) elektrostatische interacties (ionaire bindingen)
2) van der Waals krachten
3) waterstofbruggen
4) hydrofobe interacties
Van der Waals krachten:
- relatief zwakke elektrostatische interacties
- aantrekking of afstoting afhankelijk van de afstand tussen atomen
- indien moleculen of atomen geen covalente bindingen bezitten komen ze dicht bij
elkaar elkaar en gaan de buitenste elektronen orbitalen overlappen, er ontstaat een
gemeenschappelijke afstoting
→ repulsie neemt sterk toe wanneer de afstand tussen het midden afneemt
→ de straal is de afstand waarbij de moleculen het dichtst op elkaar gepakt zijn
- 3 types:
1) dipool - geïnduceerde dipool interacties
- ontstaat door een tijdelijke verschuiving van de elektronenwolk rond
een neutrale groep door toenadering van een ion of een permanente
dipool
4
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller laurabrouwers. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $9.59. You're not tied to anything after your purchase.
