Heeyyy,
wat side notes:
ik schrijf vaak de … heet …. Uiteraard moet de correcte vorm zijn dat het zo wordt genoemd, maar dat is meer typewerk haha.
In principe heb je met deze ‘samenvatting’ het boek niet nodig, de slides en mijn eigen aantekening staan er ook in. Het is een
uitgebreide samenvatting, dus niet met enkel steekwoorden, omdat ik het anders lastig vond de processen de begrijpen. Vandaar dat het
een groot document is.
De inhoudsopgave staat helemaal aan het eind, zodat je in de preview van Stuvia ook daadwerkelijk de samenvatting kan inzien, dus dat
is iets van 15 pagina’s.
Ik heb de afbeeldingen waarvan ik denk dat ze eventueel gevraagd kunnen worden zwart-wit gemaakt, omdat het ook zo op examen
gevraagd kan worden, als je ze in kleur wilt, zal je in het boek moeten kijken. De afbeeldingen waarbij het handig is om kleur te hebben
heb ik in kleur gelaten.
er zullen hier en daar nog wat typfouten in staan, aangezien ik het document nog niet volledig weer heb doorgelezen.
Hier en daar staat wat rode tekst. Dit zijn stukken waar ik nog vragen over heb, deze staan ook op Discussion board maar zijn nog niet
beantwoord, dus hier kan je zelf nog even naar kijken.
Veel woorden staan in Engels en Nederlands, omdat ze in de les ook door elkaar heen worden gebruikt.
HEEL VEEL SUCCES!
1
, MENSELIJKE BIOLOGIE EN ZIEKTELEER
H1 CHEMIE VAN HET LEVEN
1.1 BEETJE VOORKENNIS
Alle materie bestaat uit elementen. Een element is een fundamenteel (puur) deel van een materie dat niet opgebroken kan worden tot een
simpelere vorm. Bv, zuurstof en waterstof. → Er zijn 118 gekende elementen.
Elementen bestaan uit deeltjes, genaamd atomen (atom) → zie afbeelding. Een atoom is de kleinste
eenheid van een element dat nog steeds alle fysieke en chemische eigenschappen van dat element bevat.
→ Zijn de kleinste eenheden van een materie die onderdeel kunnen uitmaken van een chemische reactie.
De centrale kern van een atoom is de kern (nucleus). De kern bestaat uit positief geladen deeltjes die
protonen (protons) heten en neutrale deeltjes die neutronen (neutrons) heten (behalve bij waterstof,
daarbij bestaat de kern enkel uit één proton). Alle atomen hebben ongeveer evenveel protonen als
neutronen. Elk element heeft een atoomnummer = het aantal protonen in een atoomkern en atoommassa
= dit ligt vaak dicht bij het totaal aantal protonen en neutronen.
Rondom de kern bevinden zich negatief geladen elektronen (electrons). Deze hebben een verwaarloosbare
massa. Omdat elektroden de hele tijd bewegen, hebben ze dus geen vast positie. Hierdoor zorgen dus
eigenlijk voor een soort van negatief geladen schil rondom de kern.
- Elke schilletje kan een max aantal elektronen bevatten.
- De eerste schil (dichts bij de kern) kan 2 elektroden bevatten, de tweede 8 en derde (als die er is) ook 8, maar elke type atoom heeft een uniek
aantal elektronen.
- In meeste gevallen zijn er evenveel elektronen als protonen, waardoor de gehele atoom neutraal elektrisch geladen is.
Protonen en neutronen hebben evenveel massa, maar meer massa dan elektronen. Protonen en neutronen
vullen 99,9% van de massa van een atoom.
Schrijfwijze: H2O = watermolecuul bestaat uit 2 waterstofatomen (H2) gebonden aan 1 (O) zuurstofatoom. →
Zoals in plaatje.
Hier zie je ook dat de bovenkant van de molecuul minder negatief geladen elektroden bevat (4) dan de
onderkant (6), waardoor de bovenkant ligt positief is geladen en de onderkant ligt negatief.
Ondanks alle atomen van een bepaald element hetzelfde aantal protonen bevat, kan het aantal neutronen wel
lichtelijk varieren. Atomen met minder of meer neutronen dan het normale aantal voor dat elementen heten
isotopen (isotopes). Het zijn atomen met hetzelfde atoomgetal, maar een andere atoommassa.
- Bv. Koolstof heeft normaal 6 protonen en 6 neutronen en dus een atoommassa van 12. Koolstof-14 (isotope) heeft een atoommassa van 14 →
6 protonen en 8 neutronen.
1.2 BINDINGEN
Een molecuul bestaat uit een associatie tussen 2 of meer atomen (zie schrijfwijze H2O). Om verandering in materie te veroorzaken is er energie
nodig. Binden van atomen is één soort verandering, moleculen opbreken is een ander soort verandering. Potentiële energie is energie dat
opgeslagen is, maar nu niet gebruikt wordt. Dit is opgeslagen in de bindingen die atomen bij elkaar houdt. Energie dat wel aan het ‘werk’ is, dat
in beweging is, heet kinetische energie (kinetic energy). Als de eerdergenoemde bindingen breken komt er dus kinetische energie vrij.
Elektronen dragen dus een negatieve lading, terwijl de protonen in de kern positief zijn. Elektroden worden dus tegelijkertijd aangetrokken door
de kern en afgestoten door elkaar. Hierdoor bevat elke elektron een specifiek schil rond de kern. Elke schil correspondeert met een specifieke
potentiële elektronen energie. Elke schil verder naar buiten vertegenwoordig een hoger potentieel energieniveau.
3 SOORTEN BINDINGEN; COVALENT, IONISCHE HYDROGEEN
Atomen zijn het meest stabiel als de buitenste elektronen schil gevuld is met het max aantal elektronen. Als ze minder hebben dan de max gaan
ze contact zoeken met andere atomen om die schil op te vullen. Hierdoor gaan ze binden, dit heet chemische bindingen (chemical bonds). De
belangrijkste chemische bindingen zijn; covalent, ionisch en waterstof.
- Covalente: Eén manier om de buitenste schil op te vullen is door een paar elektronen te delen met een andere atoom → sterkste bindingen.
Hierbij heb je nog single bond: het delen van 1 paar (dus 2 losse) elektronen. En de dubble bond: waarbij 2 paren elektronen zoch binden (dus 4
losse)
2
,- Ionische: een andere manier is door het totaal opgeven van de elektronen die ze hebben, als ze er maar 1 of 2 hebben, of door er een paar te
pakken van een ander atoom als ze er maar 1 of 2 extra nodig hebben.
Sodium heeft er bijv maar eentje en chlorine heeft er maar eentje nodig, het gebeurt dus vaak dat deze de elektronen aan elkaar uitwisselen.
Het uitwisselen geeft een atoom netto lading, omdat er nu meer of minder elektronen zijn (dus geen neutrale lading meer protonen en
elektronen). Een elektrisch geladen atoom of molecuul heet een ioon (ion).
geladen) hebben van één of meer elektronen → opposites attract → deze trekken elkaar dus aan wisselen uit wat leidt tot een ionische binding.
Als een een atoom een elektron te weinig heeft is het dus positef geladen, omdat er nu meer protonen (+) dan elektronen (-) zijn. En andersom,
bij overschat is het dus negatief geladen.
- Hydrogene (waterstof): de derde binding gebeurt bij molecule die geen netto lading hebben. De water- en
zuurstofatomen delen hier wel elektronen (covalent), maar deze deling is ongelijk. De gedeelde elektronen hebben
meer tijd besteed in de buurt van het zuurstofatoom dan het wateratoom, omdat de zuurtstofatoom een sterke
aantrekkingskracht heeft (want groter en meer schillen). Hierdoor krijg je binnen de watermolecuul (zie
afbeelding), dus de ongelijk geladen kanten, zoals eerder uitgelegd → hydrogene binding.
Moleculen die in totaal neutraal elektrisch geladen zijn, maar wel gedeelt geladen gebieden hebben heten polaire
moleculen (polar molecules). Dus verwijst naar nde eigenschap van een molecuul waarbij er een ongelijke verdelng
van eletronen is tussen de atomen die deel utimaken van het molecuul. Hierdoor ontstaat er een scheidig van pos
en neg ladingen in molecuul → het heeft een pos en neg kant/uiteinde.
1.3 WATER
EIGENSSCHAPPE N WATER
water = polair
• Water is goed oplosmiddel
• Vloeibaar bij kamertemperatuur
• Water kan wartme energie opnemen en bewaren
• Verdamping van water kost warmte-energie
• Water neemt deel aan essentiele cheische reacties
Alle levensprocessen van ons lichaam spelen zich af in het zoutige waterige milieu van
ons lichaam.
Omdat water licht pos en neg kant heeft, zijn watermoleculen licht verbonden in
vloeibaar water (tussen 0 en 100 graden) en kan dit water dus ook bewegen (de pos en
neg kant trekken elkaar lichtjes aan). Onder 0 graden is er niet genoeg warmte-energie om de hydrogene bindingen te breken en blijven ze vast.
Boven de 100 graden breken alle bindingen tussen watermoleculen en wordt het gas.
Water kan via zweten gebruikt worden om lichaamstemperatuur te reguleren.
3
, WATER ALS OPLOSMIDDEL
Een Solvent = vloeistof waarin andere stoffen oplossen, een solute = elke stof dat oplost. Water is ideale
solvent, omdat het een polaire vloeistof is bij lichaamstemp. Bv NaCI (kristallen van natriumchloride =
tafelzout), bestaan uit herhalende patroon van natrium- en chloride ionen, samen door ionische binding,
wanneer zout in water → individuele ionen van Na+ en CI- worden weggetroekken van kristal en direct omringt
door polaire watermoleculen → vormen zo een strakke cluster rond elk ion dat ze worden voorkomen om teruf
te associeren in de kristallige vorm. DUS: water zorgt dat de ionen opgelost blijven.
Polaire movulen die aangetrokken woden tot water en samengaan, worden hydrofiele moleculen genoemd.
Tegenovergesteld is niet-polaire, neutrale moleculen (lossen niet makkelijk op in water) en worden hydrofobe
moleculen genoemd.
VLOEIBAAR OP KAMERTEMPERATUUR
Water vloeibaar tussen 0 en 100 graden, omdat er dan genoeg wartme-energie in
water it om tijdelijk enkekel zwaker waterstofbruggen tussen wateoleculen te
verbreken. Nieuw waterstofburggen worden snel gevom met anaijgelegen
watermoleculen, maar is willekeurig (A). op lichaamstemp dus perfect voor
vercoeren opgelsote stoffen in lichaam. <0 graden niet genoeg wartme-energie
voor verbreken waterstofbruggen → bruggen in stabiele, onveranderlijke, rigide
kristalstructuur (B). >100 alle waterstofburggen volledig verbroken en ontsnappen
de watermolculen in de atmosfeer als gas (C). ong 60% lichaamsgewicht is water.
REGULEREN LICHAAMSTEMPERATUUR
Water helpt bij reguleren lichaamstemp. Het kan veel warte absorberen en
vasthouden met kleine tempstijging. Absorberen goed voor voorkomen grote stijging lchaamstemp bij veel wartemproductie. Vasthouden is
goed bij vookrmen grote daling lichaamstemp, als buitn bv koud is. Veromgen om warmte te verlieen is ged voor homestase aangezien
metbolisme meer wartme produceert dan nodig. Dit kan bv door zweet vanaf opp huid.
ZUREN EN BASEN
De hydrogene binding van water kan breken (gebeurt niet vaak), wanneer dit gebeurt wordt er elektron van
een water atoom verplaats naar het zuurstofatoom. De watermolecuul breekt op in twee ionen → hydrogene
(waterstof) ioon (H+) en een hydroxide ioon (OH-)
Een zuur (acid) (lagere PH dan 7) is een molecuul dat een H+ ioon kan opgeven/doneren. → Als toegevoegd aan
water dan krijg je een zure oplossing. Hoe meer waterstofionen, hoe lager ph, dus hoe zuurder. Dus hogere
waterstofioonconcentratie hoe zuurder (pH 1 = 1—1 concentratie van H+).
Een basis (base) (hogere PH dan 7) is een molecuul dat een H+ ioon kan accepteren/opnemen en OH-afgeven.
→ Als toegevoegd aan water krijg je een alkalische (alkaline) oplossing. Dus hoe lager de
waterstofioonconcentratie hoe hoger de pH, hoe minder zuur (pH 13 = 10-3 cocentratie H+).
BUFFERS
Buffer is elke substantie die veranderingen in PH, die voorkomt als je een base of zuur toevoegt aan iets,
minimaliseert → belangrijk voor homeostase van PH in ons lichaam. In biologische oplossingen (bv urine of bloed) worden buffers in paren
aangeboden. Een van de paren is de zuurvorm (kan H+ doneren) en de ander de basisvorm (kan H+ opnemen). Als een zuur wordt toegevoegd, en
dus H+ ionen toenemen, kan de basisvorm van de buffer wat H+ opnemen, wat de val van de Ph waarde minimaliseert.
1.4 MACROMOLECULEN
Organische moleculen zijn moleculen die koolstof (en andere elementen) bevatten en gebonden zijn met covalente bindingen. → Koolstof is de
gemeenschappelijke bouwsteen van alle organische moleculen door de vele manieren waarop het covalente bindingen kan aangaan (heeft 6
elektronen, maar is meest stabiel met 8, dus gaat veel bindingen aan).
Macromoleculen worden gebouwd in een cel zelf, in de uitdrogingssynthese (dehydration synthese/ condensation reaction) proces. Tijdens dit
proces worden smallere moleculen, sub units, gebonden door covalente bindingen, bij elke binding die wordt toegevoegd wordt er een
watermolecuul verwijderd, vandaar uitdroging. The sub units die nodig zijn hiervoor komen uit bv voedsel. Kinderen eten bv veel, omdat ze veel
energie nodig hebben om macromoleculen te maken die nodig zijn voor het maken van nieuwe celmembranen, spiervezels etc.
4
,Organische macromoleculen worden afgebroken door hydrolyse (hydrolysis). Tijdens dit proces wordt een watermolecuul toegevoegd, terwijl er
een covalente binding tussen sub units wordt gebroken.
KOOLHYDRATEN (CARBOHYDRATES )
Naam: hebben de basis van carbon met atomen van hydrogeen en oxygen eraan. Functioneren als energieopslag op korte termijn
Monosacchariden zijn simpele suikers. Meest voorkomende bevatten 5/6 koolstofatomen in een 5 of
6-ledige ring.
Meest belangrijke monosacchariden voor mensen:
- ribose (= 5 koolstof monosacchariden)
- deoxyribose (=5 koolstof monosacchariden → 1 zuurstofatoom minder dan ribose)
- Galactose
- glucose (= 6 koolstof monosaccharide = belangrijke energiebron voor cellen) → als glucose meer
energie over heeft dan nodig kan het zich binden aan andere glucose of met andere moleculen (door
uitdrogingssynthese om een lange suikermolecule te vormen (zie afbeelding). (Glucose gluurt vaak
naar andere → wordt verliefd en bindt zich → stelletje)
- fructose
Oligosachariden zijn korte snaren (meer dan 3) van monosacchariden aan elkaar gebonden door
dehydration syntheses. Wanneer 2 monosacchariden zijn gebonden zijn het disachariden, zoals
sucrose (glucose + fructose), maltose (glucose + glucose), lactose (glucose + galactose).
Wanneer er duizenden monosacchariden aan elkaar zijn verbonden spreken we van polysachariden, zoals zetmeel (starch), glycogeen (glycogen)
en cellulose (voor structuur in planten). Polysachariden worden gebruikt op energie op te slaan, de bindingen worden gebruikt om energie in op
te slaan.
Belangrijkste polysachariden bestaan uit lange ketens glucose-monosacchariden = bij dieren glycogeen en bij planten zetmeel. Als we zetmeel
eten kunnen we het afbreken tot glucose → als niet gebruikt (voor energie) → gebruiken om glycogeen of lipiden te maken → worden
opgeslagen voor later gebruik in cellen.
cellulose kan door meeste dieren niet worden afgebroken tot glucose-eenheden (daarom geen hout verteren). Planten gebruiken het voor
structurele ondersteuning. Onverteerbare cellulose draagt ij aan vezels in dieet, is tot bepaalde hoeveelheid goed (verhoogt beweging door
spijsvertering → vermindert blootstellingstijd aan eventuele kankerverwekkende stoffen in afvalmateriaal). f
VETTEN (LIPIDS)
Het belangrijkste kenmerk van vetten is dat ze niet oplossen in water. De belangrijke vetten in het menselijk lichaam zijn; triglyceriden
(triglycerides), fosfolipiden (phospholipids) en steroïden (steroids).
5
, TRIGLYCERIDEN
Triglyceriden, of neutrale vetten en oliën, bestaan uit een glycerolmolecuul en 3 vettige zuren. Ze worden gebruikt voor het opslaan van energie.
Vettige zuren (fatty acids) bestaat uit een ketting van koolwaterstoffen (hydrocarbons) die eindigen in een groep van carboxyl atomen (zie
afbeelding C=O). Vetten verschillen in de lengte van hun ketting en de ratio van waterstof- en koolstofatomen. Verzadigde vetten (saturated fats)
hebben 2 waterstofatomen voor elk koolstofatoom in hun ketting. Hierdoor zijn de kettinkjes recht, en is het vet bijna
altijd een vaste massa op kamertemperatuur (boter). Onverzadigde vetten (unsaturated fats), ofwel oliën, hebben
minder dan 2 waterstofatomen en 1 of meer koolstofatomen in hun ketting. Hierdoor vormen zich dubbelen bindingen
tussen aangrenzende koolstofatomen, waardoor er knikken ontstaan in de kettinkjes. Hierdoor zijn oliën over het
algemeen vloeibaar. Triglyceriden worden opgeslagen in vetweefsel → energieopslag.
A = neutrale vet
B = verzadigde vet
C = onverzadigde vet.
FOSFOLIPIDEN
Fosfolipiden vormen de primaire structuur van celmembranen. Ze hebben ook een glycerolmolecuul als
ruggengraat, maar slechts 2 vetzuurstaarten. Het derde vetzuur wordt vervangen door een negatief
geladen fosfaatgroep en een positief geladen fosfaatgroep. De aanwezigheid van deze geladen groepen
geeft een speciale kracht; één einde van de molecuul is polair (fosfaat + glycerol) en lost dus op in water
(want polair lost op in polair) en het andere einde (de twee vetzuurstaarten) zijn neutraal en lost niet op
in water.
STEROIDEN
Steroïden lijken niet op de andere vetten, maar vallen er wel onder omdat ze niet oplossen in water. Het
is een essentieel onderdeel van de structuur van het celmembraan. Het bestaat uit 4 koolstofringen
(carbonrings), waarvan 3 6-ledige koolstofringen en 1 5-ledige koolstofring.
- Vb. cholesterol: is een soort vet, dat belangrijk is voor veel functies in lichaam, voornaamste rol is
structuur bieden aan de celmembranen. Dit is de buitenste laag van een cel en controleert wat de cel in-
en uitgaat. Cholesterol maakt celmembraan stabiel en resistent tegen verandering in temperatuur en
andere omgevingsfactoren. Ook gebruikt het lichaam cholesterol als een startmateriaal om andere
belangrijke moleculen te maken. hoge hoeveelheid in bloed zorgt voor hartproblemen (want lost niet op
in water → dus ook niet in bloed).
- Lichaam maakt cholesterol + krijgen binnen met voedsel.
EIWITTEN ( PROTEIN )
Eiwitten (proteïn) zijn macromoleculen bestaande uit lange kettingen (polymers) van moleculen =
aminozuren (amino acids). Alle menselijke proteïne bestaan uit 20 verschillende aminozuren. Elk hebben
een aminogroep einde, een carboxylgroep aan het andere einde, een groep in het midden en de rest, de
R groep. De R groep kan neutraal zijn of neg/pos geladen zijn → bepaalt de vorm en functie van het
aminozuur.
- Ons lichaam kan 11 zelf maken, maar we krijgen ze over het algemeen genoeg via voedsel (ook degene
die we niet kunnen maken).
- aminozuren worden gemaakt via peptide bindingen, via dehydration syntheses.
- ketting van 3-100 aminozuren = polypeptide
- 100+ aminozuren + complexe structuur en functie = eiwit
6
, 4 EIWITSTRUCTUREN
Functie van eiwit wordt bepaald door aminozuurstructuur. Er zijn 4 soorten eiwitstructuren.
• Primaire structuur: bepaald door aminozuur sequentie, basis.
• Secundaire structuur: beschrijft hoe de keten van aminozuren zich oriënteert in de ruimte.
- Bv Alfa helix = rechtsdraaiende spiraal gestabiliseerd door regelmatige (vaste intervallen) waterstofbruggen tussen aminozuren.
- bv bèta sheet = gevormd wanneer waterstofbindingen zich binden aan 2 primaire sequenties van aminozuren.
- maar eiwitten kunnen zich oprollen tot een oneindigheid aan vormen.
• Tertiaire structuur: de drie dimensionale vorm, hangt af van de volgorde van aminozuren. Het vouwproces dat lijdt tot deze structuur gebeurt
tijdens of na de synthese. Voor bepaalde functies heb je een bepaalde tertiaire structuur of combinaties van structuren nodig. Hydrogene
bindingen houden het samen. Af en toe is er een covalente binding genaamd disulfide (S-S) binding.
• Quartaire structuur: verwijst naar aantal polypeptideketens waaruit het eiwit bestaat. Deze structuur bestaat dus uit lossen (tertiaire structuren)
eiwitten. Ze komen samen om een bepaalde functie uit te oefenen. Soms kunnen de lossen eiwitten ook een functie hebben, maar soms hebben
ze ook enkel een functie als ze samen zijn. De loskoppeling van een eiwit kan er bijv. voor zorgen dat de functie van de quartaire functie stopt.
De bindingen van secundaire en tertiaire structuren zijn relatief zwakke hydrogeen bindingen en kunnen breken door opgeladen moleculen in de
omgeving. Hierdoor kan de vorm van eiwitten dus veranderen. Eiwitstructuren kunnen ook voorgoed beschadigen, door hoge temperaturen of
een verandering in Ph waarde.
- Denaturatie = permanente verbreking van een eiwitstructuur → verlies van biologische functie. (Bv ei → wordt hard als je kookt → niet meer
zacht daarna)
ENZYMEN
Eiwitten hebben dus veel functies; ondersteuning, onderdeel van
spiersamentrekking, onderdeel van celmembraan, informatie doorgeven
in en uit cellen etc. andere eiwitten, enzymen, reguleren de snelheid van
biochemische reacties in cellen. Enzym werkt als een katalysator
(catalyst) = stof die een chemische reactie veroorzaakt, zonder er zelf
aan deel te nemen. Het kan zowel dehydration syntheses en hydrolysis
uitvoeren, dus maken en breken.
- ze helpen biochemische reactie gebeuren, maar veranderen niets
(reactie zal dus al gebeuren zonder, maar dan veel langzamer).
NUCLEINE ZUREN
Nucleïne zuren (nucleic acids), onderdeel organisch molecuul, waaronder DNA en RNA.
DNA is genetisch materiaal in levende organismen, stuurt alles wat cel doet aan. RNA is verantwoordelijk voor het uitvoeren van de instructies
van DNA en soms voor het reguleren van de activiteiten van DNA. Belangrijk:
• DNA bevat instructies voor het produceren van RNA
• RNA bevat instructies voor produceren eiwitten
• Eiwitten sturen meeste levensprocessen aan.
DNA en RNA bestaan uit kienere eenheden = nucleotiden. Zijn de ‘building blocks’ van nucleïne zuren. Bestaan uit:
• Een suiker met 5 koolstofatomen (deoxyribose)
• Een enkele of dubbele ring die stikstof bevat (= base), ofwel stikstofbasis. (= A, T, C of G, zoals hieronder)
• 1 of meer fosfaatgroepen
Er bestaan 8 verschillende nucleotiden, 4 in DNA en 4 in RNA.
Voor DNA zijn het:
1. Adenine (A)
2. Thymine (T)
3. Cytosine (C)
4. Guanine (G)
7
, In een enkele string van DNA zijn de nucleotiden verbonden door covalente bindingen tussen de
fosfaatgroep en de suikergroep. Een complete DNA-molecule bestaat uit 2 ineengestrengelde strengen
van nucleotiden die worden samengehouden door hydrogene bindingen. De sequentie van de ene
string bepaalt die van de ander, want zijn complementair (tweeling). Dit komt doordat Adenine (A) zich
alleen bindt met Thymine (T) en Cytosine (C) bindt zich alleen met Guanine (G). → Volledige genetische
code is volledig gebaseerd op maar 4 verschillende moleculen (de 4 nucleotiden).
Een enkele DNA-molecule is als een bieb aan info (te veel op in één keer lezen). Om functioneel te zijn,
worden stukjes info (stukjes DNA-moleculen) in kleine fragmenten verdeeld = RNA (boek). RNA lijkt in
zijn structuur op DNA, MAAR paar uitzonderingen:
• Suikereenheid in de vier nucleotiden in RNA = ribose (dus niet deoxyribose)
• 1 van de 4 stikstofhoudende basismoleculen is anders →Thymine wordt Uracil (U).
• RNA = een molecuul van 1 string (NIET 2), bevat kopie ook van een deel van string van het DNA.
• RNA is korter
1.5 ATP EN ADP
Adenosine trifosfaat = ATP (adenosine triphosphate) is belangrijke nucleotide. Is identiek aan de
adenine bevattende nucleotiden in RNA, alleen heeft nog 2 extra fosfaat groepen. Dus ATP bestaat uit:
• Adenine basis
Samen → adenosine
• 5 koolstofatomen suiker: ribose
• 3 fosfaatgroepen → zijn samengebonden, dus → trifosfaat → die bindingen bevatten energie (bij
breken komt het dus vrij)
ATP is belangrijke energiebron voor cellen → energiereep in tas → als celenergie nodig heeft kan het de
buitenste 2 fosfaatgroepen (is zwakste binding) (van ATP-molecuul) breken → energie vrij.
Het afbreken van ATP, wat dus gebeurt bij het gebruiken van de energie, produceert:
• ADP (adenosine diphosphate): bestaat uit een adenosinemolecuul dat is gebonden aan twee fosfaatgroepen.
Als deze binding wordt gebroken door hydrolyse, wordt fosfaatgroep afgesplitst van ADP, waardoor energie
vrijkomt, deze geeft weer →
• Energie vrij
• Anorganische fosfaatgroep.
De energie die nodig is voor bijvullen ATP komt uit voedsel of vet of glycogeen.
let op: geven energie door hydrolyse en krijgen energie door synthese door dehydration synthese
8
, H2, STRUCTUUR EN FUNCTIE VAN CELLEN
De celtheorie (cell doctrine) bestaat uit 3 basisprincipes:
1. Alle levende dingen bestaan uit cellen en celproducten (materialen die bestaan uit dode cellen (buitenste laag huid))
2. Een enkele cel is de kleinste eenheid die alle kenmerken van leven vertoond
3. Alle cellen zijn afgeleid van vooraf bestaande cellen
2.1 INDELING CELLEN VOLGENS INTERNE ORGANISATIE
Alle cellen zijn omgeven door buitenmembraan, het plasmamembraan, dat het materiaal binnen in de cel omhult (dat bestaat uit (vooral)
water, ionen, enzymen en andere structuren die cel nodig heeft voor leven). Alle cellen zijn ofwel eukaryoten of prokaryoten, afhankelijk
van interne organisatie.
EUKARYOTEN
Menselijke cellen zijn eukaryoten, die bijna allemaal bestaan uit drie basis structurele componenten:
1. Een plasmamembraan: vormt buitenste laag cel
2. Een kern (nucleus): kern van membraan is een omgeven compartiment dat het genetische materiaal van cel herbergt en functioneert als
het informatiecentrum. Meeste eukaryotische cellen hebben één kern.
3. Cytoplasma: omvat alles binnenin de cel behalve kern. Bestaat uit zacht vloeistof, cytosol, dat verscheidenheid aan microscopische
structuren, organellen, bevat die gespecialiseerde functies uitvoeren (verteren voedingsstoffen of verpakken celproducten).
PROKARYOTEN
Prokaryoten hebben geen kern en organellen, het zijn bacteriën. Ze hebben een plasmamembraan dat wordt omringt door een stevige
celwand. Hun genetische materiaal is geconcentreerd in een bepaalde regio, maar niet specifiek ingesloten in een membraan omgeven
kern + missen ook meeste organellen. Maar zijn wel levende organismen die voldoen aan de definities van een cel volgens de celtheorie.
Verder in dit hoofdstuk spreken we enkel over eukaryoten.
2.2 STRUCTUUR VAN CEL INDICEERT FUNCTIE CEL
Eukaryotische cellen (ECs) lijken veel op elkaar qua structuur, omdat alle cellen bepaalde activiteiten uitvoeren om leven te behouden en
er sterke link is tussen functie en structuur. Alle cellen moeten
• Grondstoffen verzamelen
• Afvalstoffen uitscheiden
9
, • Macromoleculen produceren
• Groeien
• Voortplanten
Meeste ECs bestaan uit een buitenste structuur die grens bepaald, een infrastructuur voor ondersteuning, een informatiecentrum,
productiefaciliteiten, raffinage-, verpakkings- en verzendcentra, transportsystemen voor levering van grondstoffen en energie,
energievoorraden, en mechanismen voor recyclen of verwijderen van giftig afval.
Volgende nog niet precies te kennen, maar om beeld te geven: Meeste structurele verschillen tussen cellen weerspiegelen functie.
Spiercellen bevatten talrijke mitochondriën die energie produceren voor spiercontractie (3.2a). Zenuwcellen zijn lag en dun om impulsen
te dragen (3.2b). Cellen die niertubuli bekleden zijn kubusvorming en strak aan elkaar gebonden, wat rol in transport van water en
andere moleculen weerspiegelt (3.2c). Cellen met zelfde functie zijn gelijkend over verschillende diersoorten heen.
CELGROOTTE
Alle cellen zijn klein (uitzondering bij sommige soorten). Natuur volgt bepaalde principes:
• Totale metabolische activiteiten van cel zijn evenredig met volume van cytoplasma, wat in feite zijn grootte is. Om activiteiten te
ondersteunen, heeft elke cel grondstoffen nodig in verhouding met grootte. Elke cel heeft manier nodig om afvalstoffen weg te werken.
• Alle grondstoffen, energie en afval moeten de plasmamembraan oversteken
om cel binnen te komen of verlaten.
• Als cellen groter worden, neemt volume meer toe dan hun opp. Voor zowel
sferen als kubussen bv, gaat verachtvoudiging van volume gepaarde met
slechts verviervoudiging van opp.
Dus hoe groter cel → hoe waarschijnlijker dat groei en stofwisseling worden
beperkt door vermogen om zichzelf via plasmamembraan van grondstoffen te
voorzien. Dus hoe kleiner cel, hoe effectiever het grondstoffen kan krijgen en
afvalstoffen kan verwijderen. Sommige cellen hebben kleine uitsteeksel van
plasmamembraan, microvili (3.3c), hiermee wordt opp. vergroot (vooral bij
cellen die stoffen in en uit lichaam transporteren).
MICROSCOOP
Drie belangrijkste type microscopen:
• Lichtmicroscoop (LM): meest voorkomend. Gebruikt zichtbaar licht om monster dat door vergrotende lenzen wordt bekeken, te
verlichten. Kan monster ong. 1000x vergroten. Is enige die kan worden gebruikt op levende monsters. (Hebben meeste gebruikt bij bio
op middelbaar).
• Transmissie-elektronenmicroscoop (TEM): bestookt een dun plakje van object met een bundel elektronen. Sommige elektronen worden
doorgelaten door monster → creëert tweedimensionaal beeld. Kan tot 100.000x vergroten. Enige microscoop die structurele details
binnen cel op hoge vergroting kan onthullen. Geven zwart beeld, wordt ingekleurd.
• Scanning elektronenmicroscoop (SEM): maakt gebruik van bundel elektronen om opp. van een object te scannen en een
driedimensionaal beeld van buitenopp. te produceren. Vergroot ook 100.000x. Geven zwart beeld, wordt ingekleurd.
10
