Summary
Samenvatting Celbiologie
- Course
- Institution
- Book
Ik heb met deze samenvatting een 7,6 gehaald. Het behandeld het boek en de powerpoints
[Show more]
Connected book
Book Title:
Author(s):
- Edition:
- ISBN:
- Edition:
Seller
Follow
bstruijk
Content preview
Hoofdstuk 5: biologische macromoleculen en lipidenParagraaf 1
Lange koolhydraten, eiwitten en nucleïnezuren zijn polymeren. Een polymeer is een lang molecuul
die is opgebouwd uit dezelfde bouwstenen, genaamd monomeren.
Monomeren of Polymeer (grotere Type binding
componenten molecuul)
Suikers Monosachariden Polysachariden Glycosidebinding
Lipiden Vetzuren Triacylglycerolen Esterbindingen
Eiwitten Aminozuren Polypeptiden Peptidebindingen
Nucleïnezuren Nucleotiden Polynucleotiden Fosfodi-esterbinding
Suikers:
- Monosachariden (vb):
o Ketose: dihydroxyacetone (afbraakproduct glucose), ribulose (gebruikt bij
fotosynthese) en fructose (energiebron)
o Aldose: glyceralaldehyde (afbraakproduct glucose), ribose (component van RNA),
glucose en galactose (energiebron
o Trioses (C3H6O3): dihydroxyacetone en glyceralaldehyde
o Pentoses (C5H10O5): ribose en ribulose
o Hexoses (C6H12O6): glucose, galactose en fructose
- Disaccharide (vb): sucrose (glucose+ fructose), lactose (galactose + glucose), maltose
(glucose+ glucose)
- Polysachariden (vb): cellulose, zetmeel, glycogeen
De opbouw en afbraak van polymeren
De chemische processen voor opbouw of afbraak worden vergemakkelijkt door enzymen. Dit zijn
speciale macromoleculen die chemische reacties sneller laten verlopen.
Het vormen van een polymeer gaat via een dehydratiereactie, dit is een reactie waarin twee
moleculen covalent gebonden worden aan elkaar, zie figuur 5.2a. wanneer er een binding wordt
gevormd tussen twee monomeren, bevat elk monomeer een deel van het watermolecuul. Één
monomeer bevat een OH-groep (hydroxyl) en het andere monomeer bevat een H (hydrogeen).
Wanneer de monomeren binden komen deze twee delen vrij als één watermolecuul. Deze reactie
wordt herhaal wanneer monomeren worden toegevoegd aan de keten (het maken van een
polymeer polymerisatie).
Polymeren worden afgebroken tot monomeren via de hydrolyse. De binding tussen monomeren
verdwijnt hierbij door toevoeging van een watermolecuul, waarbij een hydrogeen (H) van water bind
aan het ene monomeer en de hydroxyl-groep (OH) van water bind aan het andere monomeer, zie
figuur 5.2b. Enzymen kunnen ervoor zorgen dat polymeren sneller worden afgebroken.
,Paragraaf 2: koolhydraten
Tot de koolhydraten behoren de suikers en polymeren van suikers. Koolhydraten dienen als
brandstof en als bouwstof voor cellen. Je hebt monosachariden, dit zijn de monomeren waaruit
complexere suikers zijn opgebouwd. De disachariden zijn dubbele suikers, die bestaan uit twee
monosachariden. De macromoleculen van koolhydraten zijn polymeren die polysachariden worden
genoemd. De monomeren van het polymeer of de disacharide zijn verbonden via glycosidebindingen.
Suikers
Monosachariden hebben een algemene molecuulformule: CH 2O. Glucose (C6H12O6) is de meest
voorkomende monosacharide. Het molecuul van een suiker heeft een carbonyl-groep (CO) en
meerder hydroxyl-groepen (OH), zie figuur 5.3. De plaats van de carbonyl groep in het
suikermolecuul bepaald of de suiker een aldehyde suiker of een keton suiker is. Een aldose heeft zijn
carbonyl groep aan het einde van de koolstofketen en een ketose heeft zijn carbonyl groep in het
midden van de keten.
Een suiker met een keten van 3 koolstofatomen noem je trioses, van 5 pentoses en van 6 hexoses.
Daarnaast kan worden gekeken naar de manier waarop de verschillende groepen zich rond een
koolstofatoom bevinden, zie de paarse blokken in figuur 5.3. Hier is te zien dat glucose en galactose
alleen verschillen in de plek waar de hydroxyl groep zich bevindt.
In waterige oplossingen vormen suikers een ring, omdat dit de meest stabiele vorm voor de suikers
is, zie figuur 5.4. Cellen krijgen hun energie door de monosachariden af te breken. Ook behoren de
koolstofketens van de suikers tot bouwstof voor andere type kleine organische moleculen. Suiker
moleculen die niet worden gebruikt als brandstof of bouwstof voor andere moleculen worden
opgenomen als monomeren voor disacharide of polysacharide.
Een disacharide bestaat uit twee monosacharide die zijn verbonden met een glycosidebinding.
Maltose is een voorbeeld van een disacharide, deze ontstaat uit de dehydratie van de monosacharide
glucose, zie figuur 5.5a. Sucrose=glucose+ fructose. En lactose=galactose +glucose. Disachariden
moeten worden afgebroken in monosachariden om energie voor de cellen te leveren. Lactose
intolerantie is een ziekte bij mensen die te weinig lactase hebben, dit is een enzym dat lactose
afbreekt.
Polysachariden
Polysachariden zijn macromoleculen die bestaan uit duizenden monosachariden die zijn gebonden
door een glycosidebinding. Polysachariden dienen als opslagmateriaal en worden gehydrolyseerd
wanneer de cellen van suikers moeten worden voorzien. Andere polysachariden dienen als bouwstof
om de cel te beschermen.
Polysachariden dienen als opslag
Planten slaan zetmeel, een polymeer van glucose monomeren, op in de plastiden (bevatten
chloroplasten). Door het opbouwen van zetmeel wordt het overtollige glucose opgeslagen. Zo bevat
zetmeel dus eigenlijk opgeslagen energie. Zetmeel kan later weer worden afgebroken tot glucose via
hydrolyse. Mensen en dieren hebben enzymen (amylase) die zetmeel kunnen afbreken tot glucose,
de glucose kan dan worden gebruikt als voedingsstof voor de cellen. De binding van twee glucose
moleculen vormt maltose.
,Dieren slaan een polysachariden genaamd glycogeen op, dit wordt meestal opgeslagen in de
spiercellen of de lever. Via hydrolyse komt glucose vrij uit glycogeen wanneer de vraag naar suikers
groter wordt. Deze opgeslagen brandstof kan een dier/mens niet lang ondersteunen.
Structurele polysachariden
Cellulose is een polysacharide, dit is een component van de sterke wand van een plantencel, zie
figuur 5.6c. cellulose is de meest voorkomende verbinding op aarde. Cellulose is net als zetmeel een
polymeer van glucose met 1-4 glycosidebindingen (zie figuur 5.5), maar de bindingen zijn
verschillend. Het verschil is gebaseerd op het feit dat er eigenlijk twee verschillende ring structuren
van glucose zijn, zie figuur 5.7a. Wanneer glucose een ring vormt, dan is de hydroxyl groep die is
verbonden aan koolstofatoom 1 boven of beneden geplaatst op de ring. Deze 2 ring structuren
worden alpha (α) en beta (β) genoemd. In zetmeel zijn alle glucosemonomeren in de alpha
configuratie, zie figuur 5.7b. De glucosemonomeren van cellulose zijn juist allemaal in de beta
configuratie, hierbij zijn de glucose monomeren omgekeerd met betrekking tot hun buren, zie figuur
5c. Dit verschil in bindingen tussen zetmeel en cellulose geeft de polymeren een andere
driedimensionale structuur. Cellulose is nooit vertakt. Doordat de OH-groepen parallel liggen kunnen
makkelijk waterstofbruggen worden gevormd met de OH-groepen van andere monomeren. Zo
worden cellulosemoleculen stevig bij elkaar gehouden, een groep cellulosemoleculen noem je een
microfibril.
Enzymen die zetmeel verteren door zijn alpha binding af te breken kunnen geen beta binding van
cellulose afbreken doordat de twee moleculen een andere vorm hebben. Maar een paar organismen
bezitten enzymen die cellulose kunnen afbreken. Ook mensen kunnen dit niet verteren. Maar
cellulose is toch gezond, omdat het de wand stimuleert om slijm te maken waardoor voedsel
gemakkelijker door kan.
Een andere belangrijke structurele polysacharide is chitine. Dit is een koolhydraat die wordt gebruikt
door geleedpotigen om hun exoskelet te bouwen, zie figuur 5.8. Dit is een hard omhulsel dat de
zachte delen omringt. Schimmels gebruiken chitine als bouwstof voor hun celwand. Chitine heeft net
als cellulose beta bindingen
Paragraaf 3: lipiden zijn een diverse groep van hydrofobe moleculen
Hoewel lipiden lange biologische moleculen zijn behoren ze niet tot de polymeren en ze zijn in het
algemeen niet groot genoeg om onder de macromoleculen te vallen. Lipiden hebben één ding
gemeen, ze mengen slecht met water, omdat ze voornamelijk uit koolwaterstoffen bestaan. Lipiden
variëren in vorm en functie. We focussen op de drie biologisch belangrijkste lipiden: vetten,
fosfolipiden en steroïden.
Vetten
Vetten ontstaan uit kleinere moleculen via dehydratie. Een vet is opgebouwd uit de moleculen:
glycerol en vetzuren, zie figuur 5.9a. Glycerol is een alcohol, elk van de 4 koolstofatomen bevat een
OH groep. Een vetzuur is een lange koolstofketen met aan het eind een carboxygroep (COOH). De
rest van het molecuul is een koolwaterstofketen. Wanneer een vet wordt gevormd verbinden drie
vetzuren met een glycerol molecuul via een esterbinding (dehydratiereactie). Het vet dat dan is
gevormd wordt een triacylglycerol genoemd, een glycerol molecuul gebonden met 3 vetzuren. De
vetzuren in een vet kunnen allemaal hetzelfde zijn of er kunnen twee of drie verschillende zijn, zie
figuur 5.9b.
, Er zijn verzadigde en onverzadigde vetten, zie figuur 5.10. Het verschil berust op het verschil in de
koolwaterstofketens van de vetzuren. Wanneer er geen dubbele bindingen zijn in de keten, dan zijn
er zoveel mogelijk waterstoffen gebonden aan de koolstoffen. Bij zo’n structuur is het vet verzadigd.
Bij onverzadigde vetten zitten er wel dubbele bindingen in de keten. Meestal is dit een cis dubbele
binding, waardoor er een knik in de structuur van de keten zit. Door de dubbele bindingen zijn
onverzadigde vetten niet dicht tegen elkaar geplakt, wat er voor zorgt dat onverzadigde vetten niet
vast zijn. De vetten van planten en vis zijn onverzadigd en meestal vloeibaar bij kamertemperatuur.
Terwijl dierlijke vetten vast zijn en dus verzadigd. Soms wordt er waterstof aan een onverzadigd vet
toegevoegd om te voorkomen dat een vet verandert in een vloeibare (olie) vorm (dan zou de
dubbele binding weggan). Wanneer men teveel verzadigde vetten binnen krijgt kan de ziekte
atherosclerose ontstaan, hierbij ontstaat een plaque binnen de wanden van bloedcellen. Het
toevoegen van waterstof aan onverzadigde vetten, zorgt er niet alleen voor dat er verzadigde
vetzuren ontstaan, maar ook onverzadigde vetten met trans dubbele bindingen. Trans vetten kunnen
hartziekten veroorzaken.
De belangrijkste taak van vet is het opslaan van energie. De koolstofketen in vet is rijk aan energie.
Ongebruikte koolhydraten worden omgezet in vet.
Fosfolipiden
Fosfolipiden zijn essentieel voor cellen, omdat ze hoofdbestanddelen zijn van het celmembraan.
Zoals te zien is in figuur 5.11 heeft een fosfolipide een vergelijkbare structuur met een vet, het enige
verschil is dat een fosfolipide twee vetzuren bevat in plaats van 3. De derde hydroxylgroep (OH) van
glycerol is verbonden met een fosfaatgroep. Deze fosfaatgroep heeft een negatieve lading in de cel.
Daarnaast is een klein positief geladen polair molecuul weer verbonden met de fosfaatgroep. Choline
is een voorbeeld hiervan. De koolwaterstofstaarten zijn hydrofoob. De fosfaatgroep en het gebonden
molecuul vormen de hydrofiele kop. Wanneer fosfolipiden worden toegevoegd aan water dan zullen
ze zichzelf samenstellen in een dubbellaagse samenstelling, zie figuur 5.11d. Aan het oppervlak van
de cel bevinden de fosfolipiden zich ook in een dubbele laag. De hydrofiele
koppen bevinden zich dan buiten de laag en zijn in contact met de waterige
oplossingen binnen en buiten de cel. De staarten wijzen naar het binnenste van
de dubbele laag, zie figuur hiernaast. Deze dubbele laag vormt een grens
tussen de cel en zijn externe omgeving
Steroïden
Dit zijn lipiden die zijn gekarakteriseerd door hun koolstofskelet die bestaat uit
vier aaneengesloten ringen. De verschillende steroïden worden onderscheden door hun verschil in
groepen die aan de ringen zijn verbonden. Cholesterol is een voorbeeld van een steroïde, zie figuur
5.12. Dit is een veelvoorkomende stof in dierlijke celmembranen en het is ook de steroïde waaruit
andere steroïde worden gevormd. Een hoog cholesterol gehalte in het bloed kan atherosclerose
veroorzaken.
Paragraaf 4: eiwitten bevatten een diversiteit aan structuren, wat resulteert in een breed scala
aan functies
Eiwitten zijn heel belangrijk. Sommige eiwitten laten chemische reacties sneller verlopen, andere
spelen een rol in verdediging, opslag, transport, communicatie tussen cellen, beweging of structurele
ondersteuning, zie figuur 5.13.
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 bstruijk. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $8.62. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
76462 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now