Summary
Samenvatting Algemene Biologie Deel B
- Course
- Institution
Duidelijke samenvatting algemene biologie deel B
[Show more]
Seller
Follow
delvauxfien
Content preview
SV: Algemene Biologie deel BHoofdstuk 1: De chemische context van het leven
Organismen bestaan uit materie -> materie is alles dat ruimte inneemt en massa heeft ->
materie bestaat uit elementen (atomen…) -> element = substantie die niet kan worden
verbroken tot andere substantie via chemische reacties bv. Na of Cl
Verbinding = substantie uit 2 of meer elementen in vaste verhouding bv. NaCl
A) De elementen van het leven
• Natuur 92 elementen -> 20-25% essentieel voor leven
• Levende organismen uit >90% uit C, H en O (N bij mens ook), verder uit macro-
elementen: N, K, Ca, P, S, Mg en micro- of sporenelementen (bv. B, Mo, Mn, Zn) die
in kleine hoeveelheden nodig zijn (niet per se)
B) Toxische elementen
• Sommige elementen standaard toxisch (bv. As voor mensen)
• Ook essentiële elementen kunne toxisch worden bij te hoge dosis (bv. Zn bij planten)
• Sommige soorten hebben zich aangepast aan milieu met toxische elementen
C) Atomische structuur bepaald gedrag van element
• Elk element uit unieke atomen -> atomen uit subatomische ‘deeltjes’: neutronen,
protonen en elektronen
• Neutronen en protonen in nucleus, elektronenwolk rond nucleus
• Massa neutronen = protonen = (1,7 x 10-24 g) (daltons)
D) Atoomgetal en massagetal
• Atomen van verschillende elementen verschillen in aantal subatomische deeltjes
• Atoomgetal = aantal protonen (= aantal elektronen)
• Massagetal = aantal protonen + neutronen = atoomgewicht
E) Isotopen
• = Atomen van element met zelfde aantal protonen maar verschillend aantal
neutronen Bv. 12C en 13C
• Meeste zijn stabiel = niet neigen tot verliezen van deeltjes
• Radioactieve isotopen zijn labiel = vervallen spontaan waarbij ze deeltjes en E
afgeven
• Veel wetenschappelijke functies (bv. traceren atomen tijdens metabolische
processen, diagnose ziektes…)
F) Energieniveaus van elektronen
• E = mogelijkheid om arbeid te verrichten (pot E = E die materie heeft d.m.v
locatie/structuur)
• E- van atoom verschillen in #pot E -> afhankelijk van positie tov nucleus (verder van
kern, hogere pot E)
• E-niveaus/E-schalen = verschillende staten van pot E die e- kunnen bezitten
G) Elektronenverdeling en chemische eigenschappen
• Chemisch gedrag atomen bepaald door verdeling elektronen in elektronenschalen
• 1e schaal max 2 e-, 2e en 3e max 8
, • Elke schaal bevat specifiek #orbitalen (3D ruimte waarbinnen e- 90% tijd verblijft)
• Buitenste schaal = valentie elektronen -> elektronen liefst op afzonderlijke orbitalen
op die schaal, tot gedwongen delen orbitalen (max 2 op 1)
• Reactiviteit atomen hangt af van aanwezigheid ongepaarde e- in 1 of meer orbitalen
in valentieschaal -> chemisch gedrag afhankelijk van # valentie- e-
• PSE: dezelfde rij, dezelfde schaal (1e max 2 e-, 2e en 3e max 8) en dezelfde kolom
(verticaal), hetzelfde # e- op buitenste schaal
• Chemisch inert = elementen met volle valentieschaal bv. Ne -> reageren niet/amper
met andere elementen
H) Atomen combineren tot moleculen door chemische binding
Atomen met onvolledige valentieschaal interageren door deling/transfer van valentie e- ->
chemische binding samengehouden door aantrekkingskracht
I) Covalente binding
• 2 atomen delen 1 paar valentie e- -> sterke binding (tss atomen versch/zelfde
elementen) -> vullen van hun valentieschaal
• Enkele binding: 1 paar, dubbele binding: 2 paren
• Structuurformule: H—H
• Molecuulformule: H2
• Aantrekkingskracht niet altijd even groot tussen atomen (elektronegativiteit)
• Sterke elektronegatieve atomen trekken binding naar zich toe = partieel –, zwakkere
= partieel +
• Apolaire covalente binding = e- gelijk verdeeld
• Polaire covalente binding = e- niet gelijk verdeeld
J) Ionbinding
• 2 atomen erg ongelijk ik aantrekking valentie e- -> overdracht elektron van ene
naar andere atoom (naar sterkste EN) -> beide atomen hebben een lading (kation
+ en anion -)
• Zouten = ionbindingen bv. NaCl, vaak als kristallen teruggevonden, ionrooster
K) Zwakke chemische bindingen
• Zwakke, kortstondige binding belangrijk voor sommige biologische processen -> bv.
ionbinding in water, waterstofbruggen en Van der Waals interacties
• Beïnvloeden bv. vorm van grote moleculen en helpen koppeling moleculen
• Individueel zwak, maar collectief sterk
1. Waterstofbruggen
o Wanneer waterstofatoom (covalent gebonden aan EN atoom) bindt met andere
EN atoom -> in levende cellen O en N
o Waterstofatoom -> partieel + door polaire covalente bindingen -> aangetrokken
tot negatieve lading
2. Van der Waals interacties
o Moleculen met apolaire cov. Binding kunnen tijdelijke ‘hot spots’ hebben van
pos/neg lading wanneer e- asymmetrisch verdeeld zijn in moleculen
o Aantrekking tss moleculen door steeds veranderende ‘hot spots’ van ladingen,
enkel als atomen en moleculen erg dicht bij elkaar komen
,L) Vorm en functie van moleculen
• 3D vorm -S belangrijk voor functie in cel -> vorm bepaald
door positie valentie-orbitalen, bij covalente bindingen herschikken orbitalen zich in
valentieschaal
• Molecule met 2 atomen -> altijd lineair, met meerdere atomen -> complexer
• Atomen met s en p orbitalen leidt covalente binding tot hybridisatie orbitalen naar 4
nieuwe orbitalen -> tretraëdervorm
• Biologische moleculen herken en interageren met elkaar omwille van moleculaire
vorm -> bv signaalmoleculen passen in receptoren
• Moleculen met gelijke vormen kunne op zelfde manier interageren en vergelijkbare
biologische effecten veroorzaken -> bv. morfine en heroïne
M) Chemische reacties vormen en verbreken chemische bindingen
• Chemische reacties -> verbindingen verbreken en nieuwe vormen
• Reactanten = startende moleculen en producten = eindmoleculen
• Atomen in reactanten -> evenredig (balans) met producten (wet van Lavosier)
• Zijn omkeerbaar bv. celademhaling en fotosynthese
• Chemisch evenwicht: snelheid voorwaartse = snelheid terugreactie
Hoofstuk 2: Belang van water en koolstof voor leven
Maakt leven op aarde zoals wij het kennen mogelijk, leven ontstaan in
water, alle levende organismen hebben water nodig, meeste cellen
omgeven door water (zelfs uit 70-95%), afwezigheid -> aarde
onbewoonbaar, watermolecule kan waterstofbruggen vormen met 4 buren
A) Eigenschappen water
1. Cohesie van watermolen
• = samenhang watermoleculen door waterstofbruggen
• Maakt watertransport tegen zwaartekracht in planten mogelijk
• Adhesie (=aantrekkingskracht) bv. water en celwanden van xyleem in plant
• Oppervlaktespanning is maat voor kracht die nodig is om opp van vloeistof te
breken -> gerelateerd aan cohesie
2. Temperatuurregulatie door water
• Water neemt warmte van lucht op en geeft warmte af aan koudere lucht -> grote
hoeveelheden zonder effect op eigen temperatuur
• Specifieke warmte = #warmte die moet worden opgenomen/afgegeven om
temperatuur van 1 g met 1°C te veranderen -> hoog bij water
• Warmte opnemen door H-bruggen -> bij verbreken moet warmte opgenomen
worden en bij vormen wordt het vrijgelaten
• Hoge specifieke warmte water belangrijk stabilisatie temp van aarde en
individuele organismen: goede leefomstandigheden
• Opp vloeistof koelt af als vloeistof verdampt -> helpt bij stabilisatie van temp bij
organismen bv. zweten
3. Ijs drijft op water
• Van < 0°C -> watermoleculen in kristalrooster -> elke molecule max aan 4 andere
gebonden door waterstofbruggen, moleculen verder van elkaar dan in vloeistof
• Water heeft kleinere dichtheid in vaste toestand -> ijs drijft -> anders zouden
meren en zeen bevriezen (leven onmogelijk erin)
, 4. Water als oplosmiddel
Is efficiënt oplosmiddel want vormt snel waterstofbruggen met geladen en polaire
moleculen, zout in water -> elke ion opgeven door kring watermoleculen=hydratatielaag,
water kan ook andere polaire mol oplossen door waterstofbruggen -> zelfs grote zoals
eiwitten zolang ze geladen of polaire zones hebben
• Hydrofiele en hydrofobe stoffen:
Hydrofiel heeft affiniteit voor water, hydrofoob niet (hebben vooral apolaire
bindingen, bestanddeel celmembraan)
• C opgeloste stoffen in water
o C vaak uitgedrukt in M = #mol van opgeloste stof in 1 L oplossing
o 1 mol = 6,02 x 1023 moleculen (Avogadro)
o Rekenen met mol -> substanties verschillende groottes en atoomgewichten in
gelijke aantallen moleculen bij elkaar brengen
• Zure en basische omstandigheden
o Water altijd in staat van dynamisch evenwicht
o H-molecule kan in H-brug overspringen naar andere
watermolecule
o Waterige oplossing bij 25°C: [H+][OH-] = 10-14 product constant
o De zuurgraad (pH) is de negatieve logaritme van de H+ concentratie: pH = -log[H+]
o Puur water C H+= OH- -> pH = 7 -> neutrale oplossing
o Bij zuren wordt C H+ groter, bij basen kleiner
o Buffers: = substanties die veranderingen in C H+ en OH- stabiliseren ->
meeste uit zuur-base paar dat wederkerig H+ kan uitwisselen
• Verzuring: bedreiging waterkwaliteit oceanen
o Menselijke activiteit bv. verbranding fossiele brandstoffen bedreig
waterkwaliteit -> leidt tot CO2 (ca. 25% CO2 uitstoot wordt geabsorbeerd
door water)
o CO2 in zeewater -> koolzuur (H2 CO3) -> H+ vormt met carbonaat ionen
(CO32-) bicarbonaat (HCO3-) => carbonaat minder beschikbaar voor
zeeorganismen om calciumcarbonaat (CaCO3) te vormen
o Effecten en terugkoppelingsreacties in koraalrif-milieu
B) Koolstof en de moleculaire diversiteit van leven
1. Koolstof = het geraamte van leven
• Organismen grotendeels uit koolstof-gebaseerde componenten -> mogelijkheid
vormen grote, complex en diverse moleculen
• Eiwitten, DNA, KWS en andere moleculen uit: bindingen tussen C-atomen,
bindingen met H/O/N/S/P -> variatie SPONCH relatief klein maar diversiteit hoog
• Variaties SPONCH heeft grote invloed op biologische processen!
2. CO2 -> O = C =O -> bron organische mol in organismen via fotosynthese
3. Koolstofatomen kunnen diverse moleculen vormen voor binding 4 andere atomen
4. Vorming van koolstofverbindingen
• 4 covalente bindingen -> maakt vorming complexe
mol mogelijk
• Meer C -> elke C gebonden aan 4 andere =
tertaëdervorm
• 2 C atomen dubbele binding -> geen, in plat vlak
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 delvauxfien. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $7.92. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
50843 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now