Summary
Summary - Metabolism (B-B2META09)
- Course
- Institution
summary with all learning objectives included and with useful images
[Show more]
Seller
Follow
sarahzwambag
Content preview
- kJ/mol omrekenenHoofdstuk 1.1
o 98% atoms of the living organism are hydrogen (H), oxygen (O), and carbon (C) ->
waterstof en zuurstof komen veel voor doordat water veel voorkomt (maakt leven op
aarde mogelijk)
o All known forms of life require water -> daarom is er veel onderzoek gedaan naar
Mars of het water bevat.
o Composition of fuel molecules: made entirely of carbon, hydrogen and oxygen.
Carbon to carbon bonds are very strong bonds, large molecules can be formed by the
stability of carbon-to-carbon bonds. Secondly, more energy is released when carbon
to carbon bonds undergo combustion. Carbon can solute in water and is able to exist
as a gas, therefore it remains in a biological circulation
o Silicon has weaker bonds and therefore a lower energy. Thereby is silicon insoluble in
water when reacted with oxygen and is therefore not part of biological circulation.
o Nitrogen (N), phosphorus (P) and sulfur (S) also play important roles in organisms.
o Sulfur has an essential role for life
1.2
There are 4 major classes of biomolecules.
o Proteïns -> constructed from 20 building blocks, called amino acids. Bonded by
peptide bonds. Ze vormen zich tot driedimensionale structuren. Proteins zijn
signaalmoleculen en receptoren voor signaalmoleuclen. Proteins spelen ook een
fysieke rol, ze maken mobiliteit mogelijk en bieden bescherming tegen gevaren uit de
omgeving. Misschien wel de meest nuttige rol van proteins zijn katalysatoren. Proteïn
catalysts are called enzymes.
o Nucleïc acids (DNA en RNA) -> the information molecules of the cell. De prominentste
rol van nucleïnezuren is het opslaan en transporteren van informatie. Net zoals
proteïns zijn nucleïnezuren lineaire moleculen (bestaande uit een reeks van
herhaalde eenheden). Nucelïnezuren zijn opgebouwd uit maar 4 bouwstenen:
nucelotides. Een nucleotide is opgebouwd uit een 5-carbon sugar (deoxyribose of
, ribose), daaraan een heterocyclic ring structure called a base and at least one
phosphoryl group. Er zijn 2 type nucleïc acids: RNA and DNA, mainly used for storing
information. De 4 basen in DNA zijn: adenine (A) cytokinine (C), thymine (T) and
guanine (G).
o Lipids -> opslagvorm van brandstof en dienen als een barrière. Lipids zijn veel kleiner
dan proteins of nucleïc acids. A key characteristic of many lipids is their dual chemical
nature: part is hydropholic, and the other part hydrophilic. Hydrofiele kop, en
hydrofobe staart -> barriere bij cellen. Lipids dienen ook als opslagvorm van
brandstof doordat de hydrofobe kant met zuurstof kan reageren (combustion), wat
zorgt voor het vrijkomen van veel energie. Ook zijn lipids cruciale signaalmoleculen.
o Carbohydrates -> fuels and information molecules. Ze zijn vaak heel “branched”.
Glucose is opgeslagen in levende organismen als glycogeen, dit zijn veel
glucosemoleculen achter elkaar die gebonden zijn. In planten is de opgeslagen vorm
van glucose “starch”. De bouwstukken van starch en glycogeen zijn dus glucose.
Carbohydrates (mainly glucose), lipids (long term energy) and proteins (under specific
conditions) can be used as fuel.
Hoofdstuk 2.1
1. Brownse beweging: Brownse beweging verwijst naar de willekeurige, voortdurende
beweging van deeltjes die zijn gesuspendeerd in een vloeistof (zoals water of lucht),
veroorzaakt door botsingen met de snel bewegende moleculen van die vloeistof. Dit
fenomeen werd voor het eerst waargenomen door de Engelse botanicus Robert Brown in
1827, toen hij zag hoe stuifmeelkorrels in water willekeurig bewogen. Brown dacht eerst dat
deze beweging misschien het gevolg was van een "levenskracht" in de korrels, maar hij
verwierp dit idee nadat hij dezelfde beweging bij niet-levende deeltjes zoals kleurstof en stof
had waargenomen. Brownse beweging is van cruciaal belang in biologische systemen omdat
het veel biochemische interacties initieert, waardoor enzymen hun substraten kunnen
vinden, brandstoffen energie kunnen leveren en signaalmoleculen naar hun doel kunnen
diffunderen
,“The random movement of gases and liquids powered by the background thermal energy. Brownian motion
inside the cell supplies the energy for many of the interactions required for a functioning biochemical
system. “
2. Angstrom als lengtemaat: De ångström (Å) is een
lengtemaat die vaak wordt gebruikt om afmetingen
van atomen en moleculen uit te drukken. Eén
ångström is gelijk aan 0,1 nanometer. Deze
meeteenheid is bijzonder nuttig in de cel- en
moleculaire biologie, omdat het afstanden kan
beschrijven op de schaal van atomen en kleine
moleculen.
3. Voorbijgaande chemische interacties (transient
chemical interactions):
Voorbijgaande chemische interacties zijn kortstondige of tijdelijke bindingen tussen
moleculen. Deze interacties zijn niet permanent en omvatten meestal niet-covalente
bindingen, zoals waterstofbruggen, ionische bindingen of van der Waalskrachten. Ze zijn
essentieel in cellulaire processen omdat ze dynamische biochemische interacties en
moleculaire herkenning mogelijk maken die gemakkelijk omkeerbaar zijn, waardoor
biologische moleculen kortstondig kunnen interageren en dan weer los kunnen komen.
“Weak, reversible but essential interactions.”
4. Lengte van een typische niet-covalente binding: 4 ångström (4 Å of 0,4 nm).
2.2
Watermolecuul als dipool (polair):
Een watermolecuul heeft een dipool, of is polair, vanwege de ongelijke verdeling van
elektronen tussen de atomen. Zuurstof, dat sterker elektronegatief is dan waterstof, trekt de
gedeelde elektronen sterker aan, waardoor het zuurstofatoom een lichte negatieve lading
(δ-) krijgt en de waterstofatomen een lichte positieve lading (δ+). Dit creëert een scheiding
van lading binnen het molecuul, waarbij de ene kant licht negatief is (het zuurstofuiteinde)
en de andere kant licht positief (de waterstofuiteinden). Deze dipooleigenschap is cruciaal
voor het vermogen van water om te interageren met andere polaire moleculen en ze op te
lossen.
Waterstofbrug:
Een waterstofbrug is een zwakke, niet-covalente interactie die plaatsvindt tussen een
gedeeltelijk positief geladen waterstofatoom (meestal verbonden met een elektronegatief
element zoals zuurstof of stikstof) en een gedeeltelijk negatief geladen atoom (zoals zuurstof
of stikstof) van een ander molecuul. In water vormen de waterstofatomen van het ene
molecuul waterstofbruggen met de zuurstofatomen van aangrenzende watermoleculen.
Deze binding is niet zo sterk als een covalente binding, maar speelt een cruciale rol in de
eigenschappen van water, zoals zijn cohesie, hoge kookpunt en vermogen om polaire stoffen
op te lossen.
, Een watermolecuul kan maximaal 4 waterstofbruggen vormen: de zuurstof heeft 2 losse
elektroonparen waardoor die 2 waterstofbruggenkunnen vormen
Gemiddelde aantal waterstofbruggen per molecuul water is 3.4.
Hydrofobe effect:
Het hydrofobe effect verwijst naar de neiging van non-polaire (hydrofobe) moleculen om
samen te klonteren of te aggregeren wanneer ze in water worden geplaatst, om interacties
met de watermoleculen te vermijden. Dit gebeurt omdat watermoleculen polair zijn en
waterstofbruggen met elkaar vormen, waarbij een geordende structuur rond de hydrofobe
moleculen ontstaat. Omdat water geen waterstofbruggen kan vormen met non-polaire
moleculen, 'sequestreren' de hydrofobe moleculen zich van het water, wat de verstoring van
het waterstofbrugnetwerk van water minimaliseert. Dit effect is verantwoordelijk voor
fenomenen zoals de vorming van celmembranen, waarbij hydrofobe moleculen (lipiden)
samenklonteren om hun blootstelling aan water te minimaliseren.
2.3
1. Drie soorten niet-covalente bindingen:
o Elektrostatic interactions (ionic bond or salt bridge), Ionische bindingen
(elektrostatische interacties of zoutbruggen): Deze bindingen vormen zich
tussen atomen met tegengestelde volledige ladingen, zoals ionen, waarbij één
atoom een positieve lading heeft en het andere een negatieve lading. Ionische
interacties zijn het sterkst in omgevingen zonder polaire moleculen zoals
water, dat deze bindingen kan verzwakken. De sterkte van ionische bindingen
hangt af van de afstand tussen de ladingen en het medium (diëlektrische
constante) waarin ze zich bevinden.
o Waterstofbruggen: Dit zijn zwakke bindingen die worden gevormd wanneer
een waterstofatoom, dat covalent is gebonden aan een elektronegatief
atoom (zoals zuurstof of stikstof), interageert met een ander elektronegatief
atoom. Waterstofbruggen zijn zwakker dan covalente bindingen, en de
afstanden zijn ook langer dan bij covalente bindingen (ongeveer 1,5 tot 2,6 Å).
Water kan waterstofbruggen tussen biomoleculen verstoren, omdat het zelf
waterstofbruggen kan vormen met de biomoleculen.
o Van der Waals-interacties: Deze interacties ontstaan door tijdelijke
fluctuaties in de elektronenverdeling rond atomen, wat tijdelijke gebieden
met gedeeltelijke positieve en negatieve ladingen creëert. Van der Waals-
krachten zijn individueel zwak, maar kunnen aanzienlijk worden wanneer
grote moleculen met complementaire vormen dicht bij elkaar komen, zodat
talrijke atomen tegelijkertijd kunnen interageren. De van der Waals-
contactafstand ligt meestal tussen 3 en 4 Å.
2. Hoe water de interacties tussen biomoleculen beïnvloedt:
o Door de polariteit van water kan het ionische bindingen verzwakken, omdat
het geladen ionen kan omringen en stabiliseren, waardoor ionische
interacties worden verstoord.
o Water kan waterstofbruggen tussen andere moleculen verstoren door zelf
waterstofbruggen met deze moleculen te vormen, aangezien water zeer
polair is en een uitgebreid netwerk van waterstofbruggen kan vormen.
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 sarahzwambag. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $6.99. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
56326 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now