Volledige samenvatting van het onderdeel 'inleiding tot de biochemische processen' in het vak 'chemie en inleiding tot de biochemische processen' (revaki - 1e bachelor, sem 1 - prof. dr. Marleen Van Troys). Duidelijke en correcte uitleg, voorbeelden, figuren, verwijzingen, overzichtelijke tabellen ...
• C en H, ook vaak O, N, S en P
• Kleine en grote biomoleculen
→ Suikers, vitaminen, hormonen
→ Macromoleculen: eiwitten, nucleïnezuren
• Koppeling van bouwstenen tot covalente biopolymeren
• Driedimensionale architectuur
• Interacties van chemische aard: covalente bindingen, niet-covalente interacties, zwakke
krachten
DE DRIE BIOPOLYMEREN
• Biopolymeer = biologische macromolecule die opgebouwd is door het covalent op elkaar
binden van stabiele eenheden of monomeren
→ Homobiopolymeren > 1 type monomeer: polysacchariden
→ Heterobiopolymeren > covalente koppeling van verschillende monomeren: eiwitten
en nucleïnezuren (DNA/RNA)
• Vierde type biomolecule = lipiden = kleinere biomoleculen ≠ polymeer
→ Vormen supramoleculaire structuren via zwakke (niet-covalente) krachten
HET BELANG VAN NIET-COVALENTE AANTREKKINGSKRACHTEN IN DE STRUCTUUR, STABILITEIT EN
FUNCTIE VAN BIOMOLECULEN
• Biopolymeren: steunen ook op niet-covalente zwakke elektrostatische aantrekkingskrachten
→ DNA: H-brugvorming tussen polymere nucleotideketens
→ Myoglobine: polypeptideketen op complexe wijze opgevouwen
• Functie zwakke krachten in biomoleculen
→ Stabilisatie van vorm en structuur
→ Communicatie met andere biomoleculen => moleculaire herkenning: complexen
vormen door zwakke aantrekkingskrachten contactoppervlakken partnermoleculen
▪ Steunt op aanwezigheid van functionele groepen of ‘chemische vingers’ met
welbepaalde eigenschappen
▪ Bv. insuline receptor, stekeleiwit van SARS-CoV-2 menselijke cel
,NIET-COVALENTE KRACHTEN TUSSEN MOLECULEN
• Belangrijkste niet-covalente aantrekkingskrachten1 = elektrostatische aantrekkingskrachten
→ Tussen geladen/polaire groepen
▪ Ionaire/elektrostatische aantrekking
▪ Dipoolinteracties
▪ Waterstofbrugvorming
→ Tussen ongeladen/apolaire groepen
▪ Londonkrachten (= vanderwaalskrachten)
• Aantrekkingskrachten treden op tussen functionele groepen
• Biologische reacties gaan door in vloeibaar water
IONAIRE AANTREKKING EN DIPOOL-DIPOOLKRACHT
• Ionaire aantrekking = zoutbrug
→ Negatief geladen groep (anion) + positief geladen groep (kation)
→ Sterkte wordt weergegeven door wet van Coulomb
𝑞1 𝑞2
𝐹~
𝑟2𝐷
- en +
▪ q1 en q2 = de twee ladingen
▪ r = afstand tss. moleculen
▪ D = dielektriciteitsconstante (vacuüm: D = 1, water: D = 80)
• Dipool-dipoolkracht = Keesomkracht
→ Tussen polaire moleculen: partieel positieve lading
+ partieel negatieve lading
δ- en δ+
→ Zwakker dan krachten tussen ionen
WATERSTOFBRUGGEN
• Waterstofbrugvorming = niet-covalente elektrostatische aantrekking tussen watermoleculen
onderling en tussen moleculen met geschikte functionele groepen met sterk
elektronegatieve atomen δ+ δ-
→ Zuurstof en stikstofatomen met vrij elektronenpaar –OH en NH–
(bv. tussen alcoholgroep en aminogroep) δ+ -
–NH en δ OH–
→ Waterstofdonor = functionele groep met δ op H-atoom
+
Waterstofacceptor = functionele groep met vrij elektronenpaar (δ-)
• Sterkte waterstofbrugvorming hangt af van relatieve positie van betrokken atomen:
lineaire waterstofbruggen zijn het sterkst
• Belang
→ Stabilisering structuurelementen in eiwitten zoals α-helix
→ Vormen basis van interacties tss. complementaire basen van RNA/DNA
LONDONKRACHTEN
• Tussen apolaire/hydrofobe moleculen
→ Tijdelijke dipool in apolaire molecule induceert dipool in andere molecule
→ Zeer zwak, afhankelijk van van der Waals radius (afstand kern opp. e--mantel)
1
Niet-covalent: delen dus geen elektronen
3
, HET EFFECT VAN WATER OP ZWAKKE AANTREKKINGSINTERACTIES
• Water = polair, sterke aantrekking via H-brugvorming
→ Goed solvent: moleculen krijgen watermantel door niet-covalente interacties
• Watermantel schermt (partiële) ladingen af => ionaire interacties en H-bruggen tussen
biomoleculen worden afgezwakt in water (cfr. wet van Coulomb: D = 80 in water)
HET HYDROFOOB EFFECT
Bv. olie in water
• Apolaire moleculen verstoren waterbrugnetwerk
tussen watermoleculen
• Watermoleculen fixeren rond hydrofobe moleculen
=> meer orde = lagere entropie S
=> hogere vrije energie ΔG
• Hydrofobe moleculen associëren => totale hydrofobe
oppervlakte verkleint
ZWAKKE KRACHTEN MAKEN EEN STERK GEHEEL
• Som van individuele energiebijdragen van zwakke ineteracties => voldoende stabiliteit
→ Cfr. velcro
• Coöperativiteit = wanneer tussen een deel van chemische groepen aantrekking optreedt,
brengt dit andere groepen dicht genoeg bij elkaar om attracties op elkaar uit te oefenen
• Zwak karakter van complexvorming tussen biomoleculen = dynamisch dus beweeglijk
EENVOUDIGE SUIKERS EN POLYSACCHARIDEN, AMINOZUREN EN PEPTIDEN
SUIKERS
Basisstructuur van een monosaccharide
• Indeling in twee groepen
→ Aldosen: –CHO met C als 1e C-atoom van de keten
→ Ketosen: –CO in de koolstofketen
• Voorvoegsel aldo-/keto- + telwoord voor aantal C’s + -ose
• Polaire functionele groepen => zwakke niet-covalente aantrekkingskrachten mogelijk
4
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur emch. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €8,49. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
