MENSELIJKE BIOLOGIE EN ZIEKTELEER
H2: Chemie van het leven
2.2 Water en leven
Water
- Is meest voorkomende molecule in levende organismen (60 tot 70% van gewicht)
- Fysieke en chemische eig maken leven mogelijk
- De elektronen spenderen meer tijd aan het rondcirkelen van het zuurstof-atoom (O) dan de
hydrogenen, omdat zuurstof een groter vermogen heeft om elektronen aan te trekken dan
de waterstof-atomen (H)
Neg geladen elektroden rond O O wordt negatief en H positief (‘space-filling model’)
- Is dus een polair molecule (want elektronen zijn niet gelijk)
O: neg lading
H: pos lading
- Waterstofbindingen
= aantrekking van een positieve wb aan een negatief atoom
Meestal tussen H en O
Aangeduid met stippellijn want is zwak en kan snel breken
- Eigenschappen
Vloeibaar op kamertemperatuur
Door waterstofbindingen komen watermoleculen samen unieke chemische eig
Bij 0° vries, 100° kookt
Stabiele temperatuur
We k onze temp beter onder controle houden en z beschermd tegen snelle
tempveranderingen
Calorie = de hoeveelheid warmte-energie die nodig is om de temperatuur van 1
gram water te verhogen
Waterstofbindingen helpen water absorberen (zonder verandering in temp)
Hoge verdampingswarmte
Omdat waterstofbindingen breken voor het kookt
Zweten geeft ons lichaam een manier om overtollige lichaamswarmte af te
geven in een hete omgeving
Aan zee: gematigde temp
Oplosmiddel
Voor polaire moleculen (water vergemakkelijkt chemische reacties)
Een oplossing bevat opgeloste stoffen (= solutes)
Wanneer ionische verbindingen in water worden gebracht, worden de negatieve
uiteinden van de watermoleculen aangetrokken tot de natriumionen, en de
positieve uiteinden tot de chloride-ionen. Deze aantrekkingskracht zorgt ervoor
dat het natrium en chloride zich losmaken
Hydrofiele moleculen = kunnen in water aantrekken
Ionen en moleculen verspreiden en bewegen botsen tegen elkaar reacties
Hydrofobe moleculen = niet polair, k niet aantrekken (vb olie)
Watermoleculen zijn samenhangend en hechtend
Samenhangend = watermoleculen k aan elkaar hangen (max 4 andere)
Hechtend = watermoleculen k aan andere polaire mol hangen
Bevroren water is minder dicht dan lopend
Meest dicht op 4°C, hieronder worden waterstofbindingen meer open
, Ijs drijft op vloeibaar water
Zuren en basen
- Watermoleculen geven een gelijk aantal waterstofionen (H+) en hydroxide-ionen (OH-) af
- Mole = een wetenschappelijke meeteenheid voor atomen, ionen en moleculen
- Zure oplossingen
= stoffen die in water dissociëren, waardoor waterstofionen vrijkomen (H+ concentratie)
Vbn tomaten, koffie
Zoutzuur (HCL)
- Base oplossingen
= stoffen die H+ opnemen of OH- afgeven
Vb sodium hydroxide (NaOH) in water #hydroxide ionen stijgt
- pH schaal
Wordt gebruikt om de zuurgraad of de basische waarde van een oplossing aan te geven
Van 0 tot 14 (7 = neutraal, onder 7 = zuur)
Vraag: Welke van de genoemde pH-waarden duidt op een hogere
waterstofionenconcentratie (H+) dan pH 7, en is dus een zure oplossing?
Antw: Een getal met een kleinere negatieve exponent duidt op een grotere hoeveelheid
waterstofionen dan een getal met een grotere negatieve exponent, daarom is pH 6 een
zure oplossing.
pH van ons bloed = 7,4
- Buffers
= chemische stoffen die overtollige waterstofionen (H+) of hydroxide-ionen (OH-)
opnemen
De pH-waarde moet binnen een smal bereik worden gehouden om negatieve gevolgen te
voorkomen
pH-stabiliteit is mogelijk omdat het lichaam en de omgeving buffers hebben om pH-
veranderingen te voorkomen
Probleem ecosysteem wanneer de neerslag in de vorm van regen of sneeuw zo zuur
wordt dat het ecosysteem geen buffers meer heeft
2.3 Moleculen van leven
Organische moleculen
- Koolhydraten, lipiden, eiwitten, nucleïnezuren
Deze 4 categorieën zijn uniek voor cellen
- Organisch verwijst naar een molecule dat koolstof (C) en waterstof (H) bevat en meestal
wordt geassocieerd met levende organismen
- Elk type is samengesteld uit sub eenheden
- Wanneer een cel een macromolecule (= een molecuul dat vele subeenheden bevat)
construeert, gebruikt het een uitdrogingsreactie, een soort synthesereactie
Om de macromoleculen af te breken, gebruikt de cel een hydrologische reactie waarbij
de componenten van water worden toegevoegd tijdens het verbreken van de binding
tussen de molecule
,2.4 Koolhydraten
- Worden gekarakteriseerd door de atomische groep H-C-OH
Gemaakt van C, H en O waarin de H en O-atomen in een 2:1 verhouding staan
Gemaakt van subeenheden genaamd monosachariden
- Functie als korte- en langetermijnopslag van energie
- Gevonden als eenvoudige en complexe vormen
Eenvoudige
- Monosacharide
1 koolstofring als aangetroffen in glucose (bron van energie)
- Disacharide
2 koolstofringen gevonden in maltose (= disacharide gevormd door een
dehydratatiereactie tussen 2 glucose moleculen)
Complexe
- Polysacchariden worden gemaakt van vele koolstofringen
- Glycogeen is de opslagvorm bij dieren (meer vertakt dan zetmeel)
- Zetmeel is de opslagvorm in planten (vb pasta en patatten)
- Nadat we zetmeelrijk voedsel hebben gegeten, komt er glucose in de bloedbaan terecht en
normaal gesproken slaat de lever glucose op als glucogeen.
Het vrijkomen van het hormoon insuline uit de alvleesklier bevordert de opslag van
glucose als glycogeen
- Tussen het eten door geeft de lever glucose af, dus normaal gesproken is de
bloedglucoseconcentratie altijd ongeveer 0,1%
- Polysaccharide cellulose (=vezel)
Wordt gevonden in plantaardige celwanden
De glucose-eenheden worden met elkaar verbonden door een iets andere soort van
koppeling dan in zetmeel of glycogeen
Belangrijk omdat we niet in staat zijn om voedsel te verteren dat dit type van koppeling
bevat daarom gaat het door ons spijsverteringskanaal als vezel, of ruwvoer
2.5 Lipiden
= verschillend in structuur en functie maar wat ze gemeensch h is dat ze niet oplossen in water (komt
door afwezigheid van hydrofiele poolgroepen).
- Ze bevatten weinig zuurstof en bestaan voornamelijk uit koolstof- en waterstofatomen
- Gebruikt als energiemoleculen
- Fosfolipiden vormen een membraan zodat de cel afgescheiden is van de omgeving en heeft
ook binnen vakken
- Steroïden = een grote klasse van lipiden die onder andere de geslachtshormonen bevatten
- Gevonden als vetten en oliën, fosfolipiden en steroïden
1) Vetten en oliën (meest gekende lipiden)
- Vetten
Gewoonlijk dierlijke oorsprong
Vast bij kamertemperatuur
Functie voor langdurige energieopslag, isolatie tegen warmteverlies, en kussen voor
organen
, - Oliën
Gewoonlijk plantaardige oorsprong
Vloeistof op kamertemperatuur
- Steroïden worden gevormd uit kleinere lipidenmoleculen en functioneren als chemische
boodschappers
- Emulgatoren
Kunnen ervoor zorgen dat vetten zich met water vermengen
Bevatten moleculen met een niet-polair en een polair uiteinde
De moleculen positioneren zich rond een oliedruppel, zodat hun polaire uiteinden naar
buiten uitsteken
De druppel verspreidt zich in water, wat betekent dat er emulsificatie is opgetreden
(tijdens de vertering van vet voedsel)
- Triglyceride
Een vet w zo genoemd als het een drie delen structuur heeft (term neutraal vet k ook
gebruikt worden omdat de mol niet polair is en geen kosten draagt)
- Vetzuur
= een koolstof-waterstofketen die eindigt met de zure grouo -COOH
De meeste bevatten 16 of 18 koolstofatomen per molecule
Verzadigde vetzuren
Hebben geen dubbele bindingen tussen de koolstofatomen (de keten)
Ze dragen bij aan de ziekte atherosclerose...
Veroorzaakt door de vorming van laesies, of atherosclerotische plaques, aan de
binnenkant van bloedvaten
De primaire oorzaak van hart- en vaatziekten
Onverzadigde vetzuren
Hebben dubbele bindingen in de koolstofketen waar het aantal hydrogenen
minder dan twee per koolstof is.
De aanwezigheid van een dubbele binding zorgt voor een bocht in de vetzuurketen
- Transvetten
Zijn schadelijker dan verzadigde vetten
= kunstmatig gecreëerd uit plantaardige oliën
= gedeeltelijk gehydrogeneerd (verzadigt niet alle bindingen) om ze halfvast te maken
Sommige van de waterstofatomen komen aan verschillende kanten van de keten terecht
moeilijk te breken
Zijn te vinden in verkortingen, vaste margarines en veel verwerkt voedsel
- Voedingsvet (dieet)
De totale aanbevolen hoeveelheid van vet inn 2000-calorie dieet is 65 gram
Het begrijpen van vetten bij het lezen van een voedingswaarde-etiket
2) fosfolipiden
- = geconstrueerd als vetten, behalve dat er in plaats van het derde vetzuur een fosfaatgroep
of een groepering is die zowel fosfaat als stikstof bevat (zijn geïoniseerd)
- De structuur is vergelijkbaar met een triglyceride
- Eén vetzuur wordt vervangen door een polaire fosfaatgroep
- Zijn de primaire componenten van de celmembranen
- Vormen de polaire (hydrofiele) kop van de molecule, de rest wordt de niet-polaire staart
