Het bevat een samenvatting van celbiologie. Hoofdstuk 5, 7, 8, 9 en 12. Het is geschreven in het Nederlands, met veel Engelse termen tussendoor. Ook zitten er veel plaatjes in wat de tekst duidelijker maken.
Macromoleculen zijn polymeren, gebouwd uit monomeren
Macromoleculen zijn de organische verbindingen:
- Koolhydraten (suikers)
- Eiwitten
- Nucleïne zuren
- Vetten (lipiden) (behoort niet tot de polymeren)
Deze moleculen zitten aan elkaar geketend en worden polymeren genoemd. Een polymeer is een
lang molecuul die bestaat uit veel dezelfde of identieke gekoppeld door covalente bindingen. Een
monomeer is een kleiner molecuul. Sommige monomeren hebben ook nog andere functies.
De synthese en afbraak van polymeren
Ondanks dat elk type polymeer is opgebouwd uit verschillende type monomeren, is het chemische
mechanisme die cellen gebruiken om polymeren te maken en af te breken in alle gevallen hetzelfde.
In de cellen worden deze processen ondersteund door enzymen. Enzymen zijn gespecialiseerde
macromoleculen die chemische reacties versnellen.
Monomeren worden aan elkaar gelinkt door een reactie waarbij twee moleculen door een covalente
binding worden verbonden. Hierbij gaat er een water molecuul verloren = dehydratatie reactie.
Wanneer er een binding tussen twee monomeren wordt gevormd ontvangen beide monomeren een
deel van het watermolecuul die wordt vrijgelaten tijdens de reactie: een monomeer staat uit een
hydroxylgroep (-OH groep) af en het andere monomeer staat een waterstof (-H groep) af. Deze
reactie wordt steeds herhaald wanneer er een voor een monomeren aan de ketting worden
toegevoegd om een polymeer te maken.
Polymeren worden afgebroken tot monomeren door hydrolyse. Bij hydrolyse wordt de binding
tussen monomeren gebroken door de toevoeging van een watermolecuul. Een hydroxylgroep van dit
watermolecuul hecht zich aan het ene monomeer en aan het andere monomeer hecht zich
waterstof.
Figuur 2: Dehydratie Figuur 1: Hydrolyse
De verscheidenheid van polymeren
Een cel heeft een duizenden verschillende macromoleculen. De geërfde verschillen tussen verwanten
laat de kleine variaties in de polymeren zien, vooral in DNA en eiwitten. Moleculaire verschillen
tussen niet verwanten individuen zijn groter en tussen soorten nog groter. De diversiteit van
macromoleculen op aarde is groot en de mogelijke variatie is.
De basis voor de diversiteit van polymeren
Deze moleculen worden gebouwd uit 40 tot 50 voorkomende monomeren en een paar andere
monomeren die zelden voorkomen. De variatie in polymeren komt door de rankschikking van de
polymeren. De specifieke lineaire volgorde die de eenheden volgen. De meeste biologische
polymeren hebben veel meer monomeren dan de 26 letters van het alfabet, dit betekent dat er een
grote verscheidenheid is aan macromoleculen (polymeren). De moleculaire logica van het leven:
kleine moleculen bekent bij alle organismes zijn gerangschikt in unieke macromoleculen.
Koolhydraten
Deze dienen als brandstof en bouwsteen. Koolhydraten bevatten suikers en polymeren van suikers.
- Monosaccharide; eenvoudigste koolhydraten/ suikers. Het zijn de monomeren waaruit meer
complexe koolhydraten worden opgebouwd.
- Disacharide; zijn dubbele suikers die bestaan uit twee monosaccharide verbonden door een
covalente binding.
- Polysacharide; deze zijn samengesteld uit vele suikers. Koolhydraatmacromoleculen zijn
polymeren.
Monosaccharide
• Het zijn de simpelste koolhydraten ofwel de simpelste suikers.
• Monosachariden bestaan uit CH2O of een veelvoud hiervan. Glucose is het meest
voorkomende monosaccharide. In de structuur van glucose zijn de kenmerken van suikers te
zien. Het molecuul heeft meerdere karakteristieke groepen: een carbonylgroep (C=O) en
meerdere hydroxylgroepen (OH).
• Het ligt aan de locatie van de carbonylgroep of de suiker een aldose (aldehyde suiker) of een
ketose (ketonen suiker) is. Zo is glucose een aldose, maar fructose een isomeer van glucose,
is een ketose.
• Een andere karakteristiek van suikers is de grootte van de koolstofketen. Deze varieren van 3
tot 7 koolstofatomen. De suikers met zes koolstofatomen worden hexoses genoemd. De
suikers met drie koolstofatomen worden trioses genoemd. De suikers met vijf
koolstofatomen worden pentoses genoemd.
• Nog een karakteristieke plaatsing van delen rondom een asymmetrische koolstofatoom.
• In een waterig milieu vormen ze ringen.
• Glucose is belangrijk voor de voeding van cellen. In ‘’cellulaire ademhaling’’ halen cellen
energie uit glucose door ze af te breken d.m.v. meerdere reacties.
• De koolstofatomen dienen als rauw materiaal voor de synthese van aminozuren en vetzuren.
• Suikermoleculen die hiervoor niet worden gebruikt als monomeren in disachariden en
polysachariden.
Figuur 3: Glucose
Pagina 2 van 32
,Celbiologie Leerjaar 2018-2019
Avans Hogeschool Breda
Disacharide
• Deze bestaat uit twee monosaccharide verbonden door een glycosidische koppeling, een
covalente binding bij een dehydratie reactie. Een voorbeeld van een disacharide is maltose.
Deze is gevormd door twee glucosemoleculen aan elkaar te koppelen.
• Sucrose (C12H22O11) is ook een disacharide die bestaat uit een glucose molecuul en een
fructose molecuul.
• Lactose is een melkzuur en nog een andere disacharide die bestaat uit een glucose molecuul
en een galactose molecuul.
• Planten vervoeren suiker in de vorm van sucrose.
• Een 1-4 glycoside binding, verbinden de nummer 1 koolstofatoom van het ene monomeer en
het nummer 4 koolstofatoom van het andere monomeer aan elkaar. Een binding op een
andere plaats zou een andere disacharide opleveren.
• Disacharide moeten gebroken worden in monosaccharide om gebruikt te worden in
organismes voor energie.
• Fructose is een suiker met 5 koolstofatomen in de ring, maar behoort tot de hexosen.
Figuur 4: Disachariden
Polysacharide
• Het zijn macromolecules, polymeren met honderden tot duizenden monosacharide die
gebonden zijn met een glycosdische koppeling.
• Sommige worden gebruikt als opslagmateriaal en worden gehydrolyseerd wanneer ze nodig
zijn in cellen (zetmeel).
• Andere dienen voor bouwmateriaal voor de celstructuur dat de cel beschermt of het hele
organismen (cellulose, chitine).
• De bouw en functie worden vastgelegd door de soorten monomeren waaruit het bestaat en
de positie van de glycoside bindingen.
Polysacharide opslag
Planten en dieren slaan suikers op om later te gebruiken. Planten bewaren bijvoorbeeld zetmeel, als
korrels in de celstructuren. Door het zetmeel te synthetiseren, kan de plant de overtollige glucose
opslaan. De suiker kan later door de plant uit de koolhydraatbank worden onttrokken door
hydrolyse, die de binding tussen de glucose monomeren verbreekt. De meeste glucosemonomeren
zijn verbonden door 1- 4 bindingen. Zetmeel; amylose is onvertakt, amylopectine een complexer
zetmeel is een vertakt polymeer met 1-6 verbindingen op de vertakkingspunten.
Polysacharide structuur
De polysacharide genaamd cellulose is een belangrijk onderdeel van de taaie wanden die
plantencellen hebben. Het is een polymeer van glucose met een 1-4 glycoside koppeling, maar de
verbindingen bij deze monomeren is anders. Wanneer glucose een ring vormt komt de hydroxyl
groep op nummer een van het koolstofatoom te zitten. In zetmeel zitten alle glucose monomeren op
de alfa manier (naar dezelfde kant = naar onderen). De glucose monomeren in cellulose zitten op
bèta manier (om en om). Hierdoor is het twee monomeer het omgekeerde van het eerste
monomeer.
Lipiden
Deze zijn niet groot genoeg om tot de macromoleculen te behoren, want bestaan niet uit polymeren.
Het is een diverse groep van de hydrofobe moleculen.
Vetten
Het zijn geen polymeren, maar lange moleculen die bestaan uit smalle
moleculen door dehydratatie reactie. Het bestaat uit twee kleine
moleculen: glycerol (alcohol) en vetzuren. Glycerol is een alcohol, elk
van deze drie koolstofatomen draagt een hydroxyl groep. Vetzuren
hebben een lange koolstof skelet (16 of 18 atomen lang). Het
koolstofatoom aan het einde is deel van een carboxylgroep. De rest
van het koolstof skelet bestaat uit een koolwaterstofketen. De
relatieve niet polaire bindingen tussen C-H in de koolwaterstofketen
van vetzuren zijn de reden dat vetten hydrofoob zijn. Vetten scheiden
van water omdat de watermoleculen water binden aan een andere en
de vetten uitsluiten. Bij het maken van een vet worden drie
vetzuurmoleculen elk verbonden met glycerol door een esterbinding.
Een binding gevormd door een dehydratiereactie tussen OH en C=O.
Het resulterende vet = triacylglycerol dat bestaat uit drie vetzuren
gekoppeld aan een glycerolmolecuul. De C-H bindingen in de keten
zijn apolair. Water is polair. De staart is hydrofoob. De kop is polair
net als water en hydrofiel. Verzadigde vetten bevatten geen dubbele
bindingen, onverzadigde vetten bevatten wel een dubbele
binding. (Cis- binding zorgt voor een knik in de staart). Figuur 6: Synthese en structuur van een vet en triacyglycerol
Verzadigde vet
Deze bestaat uit alleen maar enkele bindingen. Meeste dieren- vetten, zijn meestal een vaste stof bij
kamertemperatuur.
Pagina 4 van 32
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 Niempje21. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $5.91. You're not tied to anything after your purchase.
