Celbiologie 1
Hoofdstuk 1: chemische componenten van de cel
Inleiding
- 92 natuurlijk voorkomende elementen => te onderscheiden door aantal P en N
- 4 (kwantitatief sterkste) elementen: H,N,O,en C
- Levende wezens => 11 bouwelementen: O,C,H,N, Ca,P,K,S,Na,Cl en Mg
- De rest (elementen in microhoeveelheden) => spoorelementen
o Oligo-elementen: is nodig voor de functionering van een bepaald organisme
o Toevallige spoorelementen: slechts toevallig
- Bio-elementen = bouwelementen + spoorelementen
- Levende wezens = open systeem (uitwisseling energie en materie omgeving)
Elementen niet vervangen worden => ziekte
Anorganische moleculen (3)
- Water (H²O) => noodzakelijk voor het leven (cel => 70% water)
Functies: oplos-, reactie-,transportmiddel, warmteregulatie
- Koolstofdioxide (C²O) => afvalproduct van verbranding organisch materiaal
- Zuurstof (O²) => belangrijk voor de afbraak van voedingsstoffen
Om organisch materiaal te oxideren
Organische moleculen
Cellen bevatten 4 belangrijke groepen van kleine organische moleculen => suiker, vetzuren, aminozuren
en nucleotiden
Suiker als basis voor polysachariden
- Monosachariden
= eenvoudige suikers
Algemene formule: (CH²O)n => n kan
varieren (n=3 triose, n= 5 pentose, n=
6= hexose)
o Bevatten keton-aldehydegroep
o Ketenvorming of ringvorming
o Belang stofwisselingprocessen
in cellen
o Vb. glucose = ringvormig
, - Disachariden
o 2 aaneengekoppelde monosachariden (monomeren)
o Vb. sacharose, lactose,…
- Polysachariden
o Polymeriseren = aaneenkoppelen van kleine moleculen tot
lange ketens
o Vb. zetmeel, glycogeen, cellulose (opslagvormen)
Vetzuren als basis voor de lipiden of vetten
Vetzuurmolecule bestaat uit:
- Lange koolwaterstofketen: hydrofoob (staart = weinig chemisch
reactief) (apolaire keten = onoplosbaar in water)
- Carboxylgroep: hydrofiel (kop = chemisch reactief)(polaire kop =
oplosbaar in water)
- Verzadigd vetzuur: koolwaterstof keten is verzadigd met water
- Onverzadigd vetzuur: tussen 2 opeenvolgende C-atomen 1 of meer
dubbele bindingen
o Enelvoudig onverzadig vetzuur => 1 dubbele binding
o Tweevoudig onverzadigd vetzuur => 2 dubbele bindingen
Lipiden = opgebouwd uit C, H, O, P en N, apolair (slecht oplosbaar in water)
, - Eenvoudige lipiden: esters van vetzuren met een alcohol
o Een belangrijke groep ervan: triglyceriden (neutrale vetten) => 1 molecuul glycerol en 3
moleculen veresterde vetzuren
o Functie: reserve-energiebron en warmte-isolatie
- Samengestelde lipiden: een alcohol, vetzuren en een andere groep
o Fosfolipen: alcohol, vetzuren en fosfaatgroep
o Functie: belangrijke bouwtenen van de membranen van cellen
- Afgeleide lipiden: stoffen met een vetachtig karakter
o Vitaminen A,D,E en K en geslachtshormonen (steroiden) en carotenoiden (lichtabsorptie)
Aminozuren basis voor de eiwitten of proteines
Aminozuren vormen de bouwstenen voor eiwitten (ruim
20 verschillende AZ)
Alfa-aminozuren zijn natuurlijk voorkomende
aminozuren en bevatten aan het alfa-C-atoom:
- Aminogroep
- Carboxylgroep
- Waterstofatoom
- Restgroep
Meeste aminozuren bezitten een + en een –
lading = zwitterion
De verschillen tussen aminozuren worden bepaald
door de restgroep
Eiwitten: polymeren van AZ die met elkaar verbonden
zijn in lange ketens die worden opgeplooid wordt een 3D structuur => uniek voor ieder type eiwit
De carboxylgroep en aminogroep van 2 opeenvolgende Az-moleculen kunnen binden bia covalente binding
= peptidebinding (een water molecule onttrekken zorgt ervoor dat AZ aan elkaar blijven hangen)
Functies
- Enzym (stofwisselingsreacties versnels en gereguleerd)
- Regelende functie: als hormoon of invloed uitoefenen op activiteit van DNA
- Beweging (zoals actine en myosine)
- Antilichamen (organismen beschermen tegen lichaamsvreemde stoffen)
- Transport
- Bestanddeel celstructuren
Denaturatie: geheel of gedeeltelijk 3D-structuur kwijt zijn zonder dat de keten verbroken is. Dit kan door te
hoge temperatuur of andere pH-waarde waarvoor zwakke bindingen gevoelig zijn
Verliezen van de ruimtelijke structuur van bepaalde stoffen
Door denaturatie: verliezen eiwitten hun biologische activiteit
Nucleotiden als basis voor de nucleinezuren
Nucleotiden zijn opgebouwd uit 3 delen:
1. Base: bestaande uit 1 of 2 cyclische ringen die C-atomen en een aantal N-atomen bevatten
- Pyrimidines: afgeleid van pyrimidering: cytosine, thymine en uracil
- Purines: 5-ring + § ring: adenine en guanine
, 2. Suiker: ribose en deoxyribose
3. 1 of meer fosfaatgroepen
- Ribonucleotiden = nucleotiden die ribose bevatteen
- Deoxyribonucleotiden = nucleotiden die deoxyribose bevatten
Functies:
- Korte termijn energiedragers (ATP= adenosinetrifosfaat = energieleverancier)
- Stockage biologische informatie onder de vorm van nucleinezuren (erfelijke info)
Nucleinezuren: op basis van de suiker verdelen in 2 groepen
1. Desoxyribonucleinezuren (DNA) = dubbelstreng => suiker is deoxyribose
= adenine (A), guanince (G), cytosine (C), thymine (T)
2. Ribonucleinezuren (RNA) = enkelstreng => de suiker is ribose
= adenine (A), guanince (G), cytosine (C), uracil (U)
Complementaire basen: A en T, A en U, G en => binden via waterstofbrugen => geen andere
combinaties mogelijk
Samenvatting suikers
Samenvatting eiwitten