De cel: fundamentele concepten, structuur en functie Partim biochemie
1. Hoofdstuk I - zwakke krachten en hun rol in de biochemie
(MCB 2.1)
1.1. Waterstofbruggen tussen watermoleculen
• Levende organismen: 70-80% water
• Grote ENW van O-atoom ⇒ het zuigt het gemeenschappelijk elektronenpaar van covalente
binding met H- atoom naar zich toe ⇒ partieel negatief geladen O-atoom + partieel positief
geladen H-atomen ⇒ polariteit met dipoolmoment
è oriëntatie watermoleculen: vrije e-paar van O-atoom richt zich naar H-atoom van nabije
watermolecule
è Er ontstaat een zwakke interactie = H-brug (echter: geen elektronen gedeeld à lagere
bindingsenergie dan O-H)
è Ook de afstand tussen de atomen is verschillend à covalent = 1.2 Å en H-brug = 2.7 Å
è Dynamisch netwerk van water (à hoge kookpunt)
1.2. Waterstofbruggen tussen biomoleculen met geschikte functionele groepen (-OH,
-NH2, C=O, -CONH2) à met elektronegatief karakter
• Functionele groepen à H-bruggen vormen à goede oplosbaarheid in water = hydrofiel
è Molecuul dat waterstof ‘aanneemt’ = waterstofbrugacceptor
è Molecuul dat waterstof ‘aanbiedt’ = waterstofbrugdonor
(Zie vb. p. 9 cursus prof. Gettemans)
1
,Biochemie Prof. Gettemans
1.3. Ionaire binding
• ΔEN groot à overgang e-paar van waterstofbrugdonormolecule naar meer EN atoom/molecule
è ontstaan anion + kation (Zie vb. p. 10 cursus prof. Gettemans)
• I.t.t. covalente binding en H-brug is aantrekkingskracht onafhankelijk van richting; bepaald
door omgevingsfactoren, m.n. diëlektriciteitsconstante D
(voorbeeld: in water groter dan in vacuüm: doorlaatbaarheid ‘stroom’ in een medium ~ 1/D)
• Door dipoolkarakter van water à ionen goed oplossen: partieel negatieve ladingen richten zich
naar positieve lading van bv. metaalionen
è Ze krijgen een watermantel + hydratatie-energie komt vrij
1.4. Van der Waalsinteracties (= vdW)
• In niet-polaire moleculen à tijdelijke inductie van dipool à zwakke interactie, afh. van afstand
• Elk atoom neemt een bepaald volume in
è Te dicht: sterke afstoting (ze dringen elkaars volume binnen)
è Te ver: te zwakke kracht
è Optimale afstand: Van der Waalsradius (~ 2 keer de afstand van de covalente binding)
è Geringe energie; toch belangrijk
è Herkenning & binding van de juiste partners is belangrijk à complementaire stapeling (cf.
sleutel-slotsysteem)
2
,Biochemie Prof. Gettemans
1.5. Hydrofoob effect
• Hydrofobe verbindingen (moeilijk oplosbaar in water)
è Energetisch ongunstige situatie als één molecule in water wordt gebracht à verstoring
van het waternetwerk
è Minder ongunstige situatie als meerdere moleculen in water worden gebracht à
hydrofoben associëren met elkaar à hydrofobe oppervlakte wordt kleiner
Voorbeeld: spinnenwebben hebben hydrofobe Van der Waalsinteracties
1.6. De totaalsom
• Bovenstaande interacties = zwak
• Echter: transiënte stabilisatie = som van individuele bijdragen van alle zwakke interacties;
afzonderlijke krachten werken ook samen; ze zijn dus afhankelijk van elkaar (de één is het
gevolg van het ander)
è Dubbelstrengig DNA geeft aanleiding tot vormen van membraanstructuur à H-
brugvorming + hydrofobe krachten
è 3D-structuur van eiwitten à H-brugvorming + van der Waals interacties + hydrofobe
reacties
• Ruimtelijke en fysicochemische complementariteit is nodig voor herkenning
è De vormen van hun oppervlakken moeten gelijk zijn + de groepen moeten energetisch
gunstige interacties kunnen aangaan
è Nadelig: 2 gelijke ladingen tegenover elkaar, lading tegenover hydrofobe groep, geen
vormelijke complementariteit
(Zie ook figuur 1.6 op p. 14 cursus prof. Gettemans en fig. 2-24 in MCB)
3
, Biochemie Prof. Gettemans
2. Hoofdstuk II - lipiden en cellulaire membranen (MCB 10)
2.1. Inleiding
• Klassen organische macromoleculen (in de cel zelf gesynthetiseerd):
è Eiwitten
è Polynucleotiden
è Suikers
è Vetten (= lipiden)
• Lipiden
è Hydrofoob (soms hydrofiel gedeelte)
è Functies
1. Brandstof (cellulaire energiebron
2. Signaalmolecule
3. Onderdeel van biologische membranen
è 3 belangrijkste groepen in de membranen:
o Fosfolipiden
o Glycolipiden
o Cholesterol
• Ziektes door een probleem met lipiden:
è Multiple sclerosis (MS) = verlies van plasmalogen (lipide) uit myeline à demyelinisatie
(oogproblemen)
o Ether ipv ester in plasmalogen
è Hartaandoeningen: antilichamen tegen fosfolipiden à AUTOIMMUUNZIEKTE
(= aandoening waarbij jouw antistoffen je lichaamseigen componenten aanvalt)
è Alzheimer: verhoogde afbraak van membraan fosfolipiden
4
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
√ Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper medstudnt. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €12,59. Je zit daarna nergens aan vast.