Uitwerkingen biochemie hoorcolleges van het 2de jaar van de opleiding biologie en medisch laboratoriumonderzoek. Uitwerking van de colleges en vervullen alle informatie die je moet weten voor de leerdoelen.
Aantekeningen hoorcolleges
Les 1
Biochemie- werken met eiwitten: zuiveren en analyseren eigenschappen (aminozuursamenstelling,
functie/activiteit). Om eiwitten goed te begrijpen eerst zuiveren, zodat je ze in zuivere vorm kunt
bekijken. Doel: aandoeningen en ziekte kunnen begrijpen, ga je altijd op eiwitniveau kijken wat er
gebeurt in de cellen, als er bvb een virus binnenkomt → wat voor eiwitten zijn er actief.
Eukaryoten cel: met alle organellen. Eerst eiwitten uit deze
omgeving weghalen. Stel je wilt 1 eiwit bestuderen is dat in de
levende cel niet te begrijpen. Je moet ze eerst 1 voor 1
zuiveren of te reconstrueren. En hoe zorg je ervoor dat het
eiwit niet verloren gaan/ zijn functie verliest. Als je een eiwit
uit zijn omgeving weghaalt is er een grote kans dat dat eiwit
beschadigd raakt/verloren raakt. Het kan zijn dat je wel een
eiwitklompje hebt maar de moleculen stuk zijn/gedenatureerd.
Tegenwoordig werken we veel met enzymen. Alle bepalingen (bloed), op enzymatische bepalingen.
Als je die enzymen niet goed gebruikt doet die bepaling het niet meer. Dus belangrijk is hoe je weet
hoe je met die eiwitten moet omgaan. Het verlies wil je voorkomen en je wilt zoveel mogelijk dat dat
eiwit behouden blijft.
Dit is zijn hele cellen. Je ziet de kern (rood) met een stofje
propidumjodide, bindt aan DNA. Groene kleurstof, antilichamen met
een fluorescent label, plakt aan actine. De actine draden (groen), je
ziet en cytoskelet van de cel. Wil je werken met dit soort technieken
heb je een antilichaam nodig dat actine herkent, hoe kom je daar
aan? → opwekken in een dier en je moet het gezuiverde eiwit
hebben. Eerst actine isoleren uit weefsel, die inspuiten en uit het
antiserum uit de dieren, daar het antilichaam uit maakt die dan
fluorescent labelt, en dan kun je de proef goed uitvoeren. Achter dit
soort plaatjes zit dus veel biochemie/immunologie.
,Eiwitten zijn opgebouwd uit aminozuren. En die aminozuren heb je er 20 van, herken je aan carboxyl
groep, aminogroep, h-groep en een R-groep. Al die 20 hebben een andere
R groep. PH speelt belangrijke rol bij eiwitten, PH bepaalt of je protonen
opgenomen worden of afgestaan worden. Dat is afhankelijk van de H+
concentratie van de buffer waarin het aminozuur opgelost is. Bij dit plaatje
heeft dus de aminogroep een H+ gebonden. En de carboxyl groep niet.
Maar het gaat uiteindelijk om de ladingen/groepen van die R-groep.
Peptide binding: aminozuren kunnen via peptidebinding aan
elkaar. Dan verdwijnt het zuur/basische karakter van de
groep. Dan wordt het neutraal groepen (zie onderste).
Linkerkant is de N-kant/N terminale kant (de 5’ kant op het
DNA en op het RNA). De Rechterkant is de C-kant/C
terminale kant (de 3’kant op het DNA en op het RNA).
De meeste eiwitten zijn al gauw 100 tot 10000 aminozuren
die aan elkaar geplakt zitten. Vooral de R groepen die
bepalen hoe het eiwit gaat werken, of het een functie heeft,
hoe het gevouwen is etc.
Dit is een langere keten. Met verschillend R-groepen. En via
peptidebindingen aan elkaar. 5 aminozuren is te kort voor
een functioneel eiwit.
Dit is een voorbeeld van zo’n
aminozuurketen. Dit is een
lysozym uit kippeneiwit.
Deze is 129 aminozuren lang.
Dit is de primaire structuur.
Dit bepaalt welk eiwit dit is.
In dit geval Lysozym (kan
celwand kapot ‘knippen’).
In deze vorm is het eiwit nog
niet actief. Wat nog
belangrijker is is de vouwing van dit eiwit. Hoe de polypeptide bindingen opgevouwen zitten. De
ruimtelijke structuur bepaald dat het een functioneel eiwit is. Als je een eiwit denatureert trek je die
hele ruimtelijke structuur uit elkaar. Dan maak je 1 lange draad, als dat in je reageerbuis gebeurd dan
heb je geen actief eiwit meer.
Je kan die ruimtelijke structuur op heel veel manieren opvouwen. Als het eiwit gevormd word in de
cellen kom het ook automatisch in de juiste ruimtelijke vorm. Die ook echt actief is.
Ruimtelijke vouwing van eiwitten
- Bepaald door interacties tussen: aminozuren op oplosmiddel (water)
- Aminozuren onderling
Bepalend voor de functie van een eiwit
,PH erg mee oppassen, bij een kleine verandering kunnen
eiwitten al gaan denatureren.
Zoutsterkte, hoeveel zout los je op?
Ureum & guanidine, worden gebruikt om een subtiele
manier eiwitten te laten neerslaan zonder dat ze activiteit
verliezen, maar doe je teveel toevoegen kan het alsnog
misgaan.
Thiolreagentia, die reageren met cysteïne residuen zijn
bepalend in enzymen wat hun activiteit betreft, spelen rol
bij katalyse van reacties. Heb je stofjes die hiermee
(cysteïne residuen) reageren kun je hiermee de
eiwitstructuur verstoren.
Apolaire oplosmiddelen, eiwit is ingesteld op interactie met water als je andere oplosmiddelen gaat
gebruiken dan vallen die interacties helemaal weg en gaat het eiwit anders opvouwen, klonteren en
neerslaan.
Temperatuur verhoging, temperatuur → trillingen, hoe moleculen botsen tegen elkaar. Hoe hoger
hoe meer ze botsen en dat voel je als warmte. Die trillingen kunnen ervoor zorgen dat die
eiwitmoleculen uit elkaar trillen en dat ze uit elkaar gebotst worden. En dat de ruimtelijke structuur
uit elkaar valt.
Zware metaalionen, binden vaak aan eiwitten en daarom belanden die eiwitten in een situatie
waardoor ze niet meer actief kunnen zijn.
Oxidatie, dat je eiwitten blootstelt aan zuurstof, dan veranderd cysteïne in een ander soort en dat
heeft groot effect op de eiwit structuur.
Methoden voor eiwitzuivering:
- Homogeniseren en extractie → Hoe je eiwitten vrijmaakt uit de cellen. Dat ze vrij in oplossing
komen.
- Centrifugeren → om eiwitten te laten neerslaan. Maar hiermee kun je ook selectieve
scheiding al doen.
- Precipitatie (fractioneren) → waarmee je eiwitten selectief kunt laten neerslaan
- Chromatografie: gelfiltratiekolom, ionenwisselaarkolom, affiniteitskolom, hydrofobe kolom
→ 4 belangrijkste vormen, met deze technieken wordt echt gezuiverd. Welke je moet
gebruiken is voor elk eiwit weer anders.
- Membraanfiltratie → werkt ook deels als zuivering techniek, om eiwitten te concentreren
(naar kleiner volume brengen).
- Vriesdrogen → een techniek dat je het eiwit in poedervorm (zonder dat het zijn activiteit
verliest) kunt bewaren, voor jaren lang.
-
Die zuivering is voor elk type-enzym weer anders. Eiwitten zitten vaak ook in cellen en vormen
clusters en wil je 1 eiwit bestuderen moet je hem uit die omgeving vissen en dat is voor elk Eiwit
weer een ander verhaal.
, Homogeniseren = openbreken van de cellen
- Osmotisch shock → cellen in buffer met heel weinig zout & osmotische principe. Cellen
opzwellen en dan springen ze open. Heel weinig kans op schade eiwitten
- Freeze/thaw → invriezen en ontdooien. Door dat invriesproces ontstaan er ijskristallen en
die drukken de eiwitstructuur uit elkaar. En dan komen de eiwitten vrij in de buffer.
- Enzymatisch (indien celwand) → bvb gistcellen. Bij gistcellen moet je eerst de celwand
afbreken. De enzymen vreten de celwand weg en dan hou je ‘kale cellen’ over en dan kun je
makkelijke osmotische shock toepassen.
- Potter Elvehjem of dounchen → Soort holle buis, daar wordt een stamper ingedaan die kun
je heen en weer draaien en naar beneden drukken en de cellen zitten daaronder. Dan pers je
de vloeistof met de cellen daarin naar boven door de stamper naar beneden te drukken. De
vloeistof met de cellen gaan dan onder hoge druk tussen de stamper en de buiswand naar
boven door die hoge drukkrachten worden de cellen kapot gewreven. De wanden gaan stuk
maar de organellen blijven nog wel heel omdat die heel klein zijn. Dus ook een goede manier
om de organellen te scheiden.
- Vermalen met zand/glas-korrels → dan meng je de celsuspensie met zand korrels of
glaskorrels dan doe je die in de blender (zonder mesjes) en dan worden de cellen kapot
gemalen tussen de zand of glaskorrels. Wordt ook vaak bij gistcellen gebruikt aangezien
hiermee goed de celwanden kapot gaan.
- French press →Die wordt vooral gebruikt bij bacteriën. Dan laat je bacteriën in een vat en
daar zet je hele hoge druk op dan zet je onderaan het vat een kraantje open en dan kan dus
de vloeistof onder invloed van de hoge druk onderin naar buiten geperst, de bacterie cellen
gaan mee naar buiten toe en als ze dan buiten bij een hele lage druk komen, dan springen ze
open.
- Blender → In de blender met mesjes, word alles vermaald. Gaat ook met iets warmte vaak
en vaak gaan ook veel organellen stuk.
- Ultrasoon trillen → hele agressieve techniek als de cellen echt niet stuk willen. Of je eiwit
komt niet vrij dan kun je ultrasoon gaan trillen met een trilstaaf. Dan tril je de cellen stuk
maar dan wel grote kans op eiwit denaturatie.
Als je gaat homogeniseren moet je ook activiteit verlies
voorkomen. Door te zorgen dat de temperatuur niet
verhoogd (op ijs houden).
PH niet veranderen (goede buffer die de pH goed fixeerd).
Oxidatie, geen zuurstof teveel door oplossing mengen. Niet
schuimen.
Geen zware metalen, geen metalen voorwerpen gebruiken
als er met eiwitten worden gewerkt. Daar kunnen metaal ionen uitlekken en die kunnen gaan binden
aan de eiwitten en dan worden ze inactief.
En in weefsels zitten op allerlei plekken in de organellen proteasen die daar een hele belangrijke rol
spelen en op het moment dat je cellen gaat homogeniseren kunnen die proteasen vrijkomen en die
kunnen dan die eiwitten kapot gaan klikken. In de ruimte waar die proteasen zitten bvb in de
lysosomen daar vindt alle afbraak plaats dus als die vrijkomen dan kunnen die ook de eiwitten
afbreken.
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 irishulsebos02. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $5.36. You're not tied to anything after your purchase.
