Menselijke biologie en ziekteleer
HOOFDSTUK 2: CHEMIE VAN HET LEVEN
WATER
EIGENSCHAPPEN VAN WATER
- Vloeibaar op kamertemperatuur
≈ Vloeibaar watermilieu is essentieel voor leven, wat beweegt leeft. Een rots kan onmogelijk bewegen
(vaste stof) en leeft ook niet.
- Heeft een bepaalde thermische stabiliteit → veranderd niet snel van temperatuur
≈ Chemie leeft in een bepaalde temperatuur bv. wanneer koorts hoger is dan 40 graden Celsius is er
kans op sterfte
≈ Dit komt door de waterstofbindingen, helpen water warmte-energie absorberen zonder te veel te
veranderen in temperatuur
- Verdamping bij hoge temperatuur → warmte-energie kwijt geraken, afkoelen van het lichaam
- Bij bevriezing zet water uit (0 °C)
≈ Is beschadigend voor het lichaam, kan bijvoorbeeld organen beschadigen
≈ Bepaalde dieren hebben natuurlijk antivries in hun
lichaam
- Water is oplosbaar voor polaire moleculen → polariteit zorgt
ervoor dat stoffen kunnen opgelost worden bv. trekt NaCl uit
elkaar
- Water is slecht oplosbaar voor apolaire moleculen MAAR nuttig
want zo kan er bv. een cel een vetlaagje hebben dat dient als
celmembraan
- Cohesie= samenhang
≈ Watermolecule kan waterstofverbindingen maken met maximum 4 andere watermoleculen
≈ Door cohesie is water vloeibaar onder de voorwaarden van temperatuur en druk
≈ Watermoleculen scheiden niet van elkaar ook al bewegen ze vrij
- Adhesie= aantrekkingskracht tussen ongelijke moleculen zonder chemische binding
≈ Refereert naar de mogelijkheid dat watermoleculen kunnen hangen aan andere polaire
oppervlakten.
≈ In menselijk lichaam helpt water bij transport van
afval en voeding
≈ Bloed bestaat uit 92% water
Hydrofiel= moleculen die
water aantrekken (polair)
Hydrofobisch= moleculen
die water niet aantrekken
(apolair)
1
, *delen vallen uit elkaar
ZUREN EN BASEN
- Wanneer watermoleculen uit elkaar gaan, laten ze een gelijk aantal van waterstofionen (H+) en hydroxide-
ionen (OH-) vrij.
- Zijn belangrijk voor ons lichaam bv. hyperventilatie veranderd de zuurtegraad in ons lichaam
- Thee met melk en citroen maakt brokken → dit gebeurt in ons lichaam ook met eiwitten en zuren
- Basen zorgen ervoor dat het iets minder zuur is
Zuren zijn stoffen die *dissociëren en Basen zijn stoffen die waterstofionen (H+) opnemen of
waterstofionen vrijgeven (H+) hydroxide-ionen vrijgeven (OH-)
= veel H+ ionen Nemen ofwel H+ ionen op of OH- ionen vrijgeven.
Zuren dissociëren in water, hoe meer H+ ionen Stoffen die hoge concentratie bevatten, niet opnemen
er worden vrijgegeven hoe zuurder de stof want zijn schadelijk voor ons lichaam bijvoorbeeld
was. ammoniak of bleekwater → er staan veel
waarschuwingen op om dit niet te drinken.
pH-waarde = negatief logaritme → hoe lager het getal, hoe hoger
de zuurtegraad, onder 7 is zuur.
MACROMOLECULEN
OVERZICHT MACROMOLECULEN
2
,OPBOUW EN AFBRAAK
Opbouw gebeurt door een dehydratatie-reactie
Afbraak gebeurt door een hydrolyse-reactie
Enzymen zijn katalysators (= stof die reactie versneld maar zelf niet
gebruikt wordt), zij sturen de opbouw/afbraak.
KOOLHYDRATEN
C
H
Is gemaakt uit subeenheden monosacchariden 2:1 ratio, zelfde als water
O
Hebben een functie als korte- en lange termijn energieopslag
Kunnen gevonden worden in simpele en complexe vormen
Simpele vormen
Hebben een laag koolstofnummer (5-7)
Monosaccharide
- 1 koolstofring zoals in glucose (suiker)
- Directe vorm van suiker
- Glucose, fructose, galactose
Disaccharide
- 2 koolstofringen zoals in maltose
- Twee monosacchariden door dehydratie
- Glycose+fructose = sucrose (bv. tafelsuiker)
3
, Complexe vormen (polysacchariden)
→ Gemaakt uit veel koolstofringen
Glycogeen
- Is de opslagvorm van glucose bij dieren
- Meer zijtakken of kettingen
Zetmeel (starch)
- Is de opslagvorm van glucose bij planten
- Minder zijtakken of kettingen
Nadat we zetmeelrijk voedsel innemen komt glucose in het bloed, de lever slaagt deze glucose op in de vorm van
glycogeen. Insuline zorgt ervoor dat glucose wordt opgeslagen als glycogeen. De lever geeft glucose vrij tijdens het
eten.
LIPIDEN
- Lossen niet op in water, weinig hydrofiele polaire groepen
- Bevatten weinig zuurstof
- Worden gebruikt als energie-moleculen
- Gevonden in celmembranen
- Kan gevonden worden als vetten en oliën, fosfolipiden en steroïden
- Diverse functies en structuren
- Meer waterstof- en koolstofatomen
Vetten en oliën zijn verschillend van elkaar
Vetten Oliën
- Meestal dierlijke afkomst - Meestal plantaardige afkomst
- Vast bij kamertemperatuur - Vloeibaar bij kamertemperatuur
- Functies: lange termijn energieopslag, isolatie
tegen warmteverlies en een kussen voor organen
- Emulsificatie= mengen van stoffen die normaal
niet met elkaar mengen → emulgatoren zorgen 4
ervoor dat vetten zich kunnen mengen met water
bv. vertering van voedsel (door gal)
v
,Triglyceriden
→ Komt voor bij natuurlijke vetten
en oliën
Bevat glycerolmoleculen en 3 vetzuren
Vetten op een voedingslabel
De aanbeveling voor het totale vet voor een inname van 2000
calorieën is 65g. Transvetten zijn waarschijnlijk schadelijk
- Verzadigde vetten (boter)
≈ Geen dubbele binding tussen koolstofatomen
≈ Vast bij kamertemperatuur
≈ Link met Atherosclerose
- Onverzadigde vetten
≈ Dubbele binding → zorgt voor een buiging in
de ketting van vetzuren = vloeibaar
- Transvetten
≈ Schadelijkste vetten voor ons lichaam
≈ Gefrituurde snacks, margarine, bereid voedsel
5
,Fosfolipiden
- Structuur is gelijk aan de structuur van een triglyceride
- 1 vetzuur is vervangen door een polaire fosfaatgroep
- Polair (hydrofiel) hoofd
- Apolair (hydrofoob) staart
- Fosfolipiden zijn de primaire componenten van cellulaire
membranen
Steroïden
- Is een lipide
- De structuur bestaat uit 4 gesmolten koolstofringen
- Voorbeelden: cholesterol en hormonen zoals oestrogeen,
testosteron
PROTEINEN
- Bestaat uit subunits genaamd aminozuren
- Belangrijk voor diverse functies in het lichaam zoals steun, hormonen, enzymen, antilichamen en transport
- Kan denatureren, ondergaat een verandering in vorm waardoor het zijn functie verliest
Aminozuren →
NH = aminogroep
COOH= zuurgroep
R= restgroep, kan polair of apolair
6
, Primaire structuur:
volgorde van AZ
Niveaus van proteïnestructuren
Alle proteïnes hebben een primaire, secundaire en tertiaire
structuur. Sommige hebben een quaternaire structuur.
Secundaire structuur: alfa-
helix of geplooide schede
Tertiaire structuur: uiteindelijke
vorm van een polypeptide
Quaternaire structuur: twee of meer
bijhorende polypeptiden bv. hemoglobine
Bij afbraak van aminozuren → peptide + water
NUCLEINE ZUREN
- = polymeren van nucleotiden
- Bestaan uit nucleotide subeenheden
- Slaan informatie op en leiden chemische reacties Adenine (A) en guanine (G) zijn dubbel
- Functie in de cel is om proteïnen te maken geringde purines
- RNA en DNA
Cytosine (C), thymine (T) en uracil (U)zijn enkel
Nucleotiden bestaan uit 3 delen geringde pyrimidines
Stikstof
DNA:
- A gaat met T
- G gaat met C
DNA RNA
- Suiker= - Suiker= Ribose
desoxyribose - Basen: A, U, C, G
- Basen: A, T, C, G - Enkelstreng
- Dubbelstreng - Betrokken bij
synthese van 7
proteïnen
,STRUCTUUR VAN DNA EN RNA
ATP =Adenine met ribose (adenosine) en 3
fosfaatgroepen
→ Is de energiedrager in cellen
Wanneer ATP wordt afgebroken wordt er
energie vrijgegeven= ADP + energie
8
, HOOFDSTUK 3: FUNCTIES EN STRUCTUUR VAN EEN CEL
WAT IS EEN CEL
De cel is het kleinste wat er leeft, alles wat kleiner is wordt vanuit gegaan dat niet leeft. Een ééncellig-organisme
bevat de basis karakteristieken van het leven vanuit hoofdstuk 1. Bacteriën zijn eencellige-organismen. Meercellige
organismen zijn bijvoorbeeld dieren, planten en mensen. Meercellige organismen hebben vaak weefsels gevormd
door cellen. Nieuwe cellen ontstaan uit reeds bestaande cellen.
GROOTTE VAN EEN CEL
Cellen zijn erg klein, daarom wordt er ook van kleinere eenheden gesproken wanneer het om de grootte gaat van
cellen. De grootte van een cel wordt uitgedrukt in micrometer = 1/1000 millimeter.
Een paar cellen zoals een ei van een kip of kikker kunnen we zien met ons blote oog. Een menselijk eitje ligt net op
de grens van wat we met ons blote oog kunnen zien, 100 micrometer. Meeste cellen zijn kleiner als dit.
Surface-area-to-volume ratio van cellen
= Een vergroting van oppervlakte zorgt ervoor dat er meer voedingsstoffen in de cel kunnen gaan en dat meer afval
de cel efficiënt kan verlaten. Hoe kleiner de cel hoe meer oppervlakte er is (in proportie met grote cel).
Waarom zijn cellen klein?
Om binnen een aangewezen tijd hun werk te doen, omdat een cel klein is wordt de mitchondria snel bereikt.
- Cellen hebben een grotere hoeveelheid van gebied in vergelijking met het volume
- Een vergroting van oppervlakte zorgt ervoor dat er meer voedingsstoffen in de cel kunnen gaan en dat meer
afval de cel efficiënt kan verlaten.
- Er is een limiet aan hoe groot een cel kan zijn → celdeling zorgt ervoor dat er een grotere oppervlakte wordt
gecreëerd om een zo efficiënt mogelijke werking te hebben.
≈ Hoe groter het organisme, hoe meer cellen en niet hoe groter de cellen.
Microscopische termen
Resolutie
= de mogelijkheid om twee aangrenzende punten te onderscheiden en het representeert de minimumafstand tussen
twee objecten zodat ze als twee aparte objecten kunnen bekeken worden.
Samengestelde lichtmicroscoop (compound light microscope)
= gebruikt een set van lensglazen en lichtstralen om zo een object te vergroten, dit beeld kunnen wij meteen zien
Transmissie elektron microscoop
= maakt gebruik van een straal van elektronen om beelden te vergroten. Het menselijk oog kan dit niet zien en wordt
daarom geprojecteerd op een fluorescerend scherm of fotografische film om een beeld (microbeeld/micrograph) te
vormen dat wij wel kunnen zien. De resolutie is hoger dan die van een lichtmicroscoop.
9
, 2 GROTE ONDERVERDELINGEN VAN CELLEN
Prokaryoten cellen
- De eerste cellen die evolueerden
- Gebrek aan een celkern
- Worden gerepresenteerd door
bacteriën en archaea (oerbacteriën)
Eukaryoten cellen
- Hebben een celkern dat DNA bevat
- Hebben veel membraangebonden
organellen in het cytoplasma
Evolutionaire geschiedenis eukaryote cel
1. Cel krijgt een nucleus doordat de invaginatie van het
plasmamembraan en het omsingelen van het DNA met een
dubbel membraan.
≈ Staat nieuwe functies toe waardoor cellulaire bronnen
ander werk kunnen leveren
2. Cel krijgt een endomemb raansysteem door de proliferatie
van membraan
≈ Vergroot het oppervlakte gebied, zorgt ervoor dat er
verhoogt transport kan zijn in een cel
3. Cel krijgt mitochondria
≈ Metabolisme van suikers in de aanwezigheid van zuurstof
vergroot de functie en succes
4. Cel krijgt chloroplasten
≈ Mogelijkheid om suikers te produceren van zonlicht
vergroot de functie en succes
Invaginatie= ineenschuiving
Endomembraansysteem= membranen binnen een cel
Proliferatie= groei, verspreiding
Chloroplasten= bladgroenkorrels
10
