Cel II: biochemie
Hoofdstuk 1: de zwakke krachten en hun rol in de biochemie
Biochemische processen < transiënte/permanente interacties (bindingen) tussen biomoleculen (...)
Bindingen: zwakke, niet-covalente associaties tussen moleculen:
- H-bruggen
- ionaire of electrostatische binding
- hydrofoob effect
- van der Waals interactie
1.1 watermoleculen vormen een netwerk via waterstofbruggen
- Levende organismen bevatten 70 tot 80% water.
- zuurstofatoom trekt gemeenschappelijke electronenparen van covalente bindingen naar zich
toe. µ
- polaire structuur - dipoolmoment (partiele lading)
- watermoleculen oriënteren - zwakke interactie = waterstofbrug.
- energie H-bruggen tussen watermoleculen = ~5 kcal/mol -(<<< bindingsenergie covalente
binding (O-H = 110 kcal/mol).
- afstand tussen kernen: O-H = 1.2 Å – H-bruggen = 2.7 Å.
- hoog kookpunt van water..
1.1 waterstofbruggen ontstaan ook tussen biomoleculen met de geschikte functionele
groepen
- geschikte functionele groepen = atomen met elektronegatief karakter (O, N) OH, NH2 ,
C=O, amidegroepen (oplosbaarheid! hydrofiel)
- waterstofbrugdonor: waterstofatoom geven
- waterstofbrugacceptor: waterstof aanneemt
1.1 de ionaire binding
- -verschil in elektronegatief karakter=groot, elektronenpaar in donor gaat over naar acceptor
(anion)
- H+ kan associëren met een ander atoom kation
- wet van Coulomb bepaalt aantrekkingskracht
- Diëlektriciteitsconstante (D) (water=80; vacuüm= 1) (aantrekkingskracht wordt beïnvloed
door omgevingsfactoren)
- Water is goed oplosmiddel voor ionen (dipoolkarakter)
- watermantel ionen (hydratatie-energie komt vrij)
1.1 de van-der-waals-interactie
- van der Waals interactie -niet polaire moleculen - transiënte dipool - zwakke interactie
- afhankelijk van afstand: optimale afstand voor interactie = van der Waals radius : ~2x cov.
binding -energie ~ 1 kcal/mol (niettemin belangrijk!)
- complementaire stapeling
1.1 het hydrofobe effect
- hydrofoob = moeilijk oplosbaar in water
- hydrofobe moleculen associëren in waterige oplossing
- vb. 2 benzeen moleculen, Drijvende kracht bij eiwitopvouwing
1.1 vele kleintjes maken één groot
- deze krachten: noodzakelijk voor biochemische processen
- vb. Dubbelstrengig DNA < H-brugvorming tussen nucleotiden -hydrofobe kracht : vorming
membraanstructuur
krachten werken samen : secundaire structuur eiwitten: H-brugvorming + van der
Waals + hydrofobe interacties
1
, - DNA binding door transcriptiefactoren electrostatische interacties en
waterstofbrugvorming.
2.2 de fosfolipiden
- glycerolruggengraat
- hydroxylgroepen op C1 en C2 zijn veresterd
met één vetzuurketen en C3 met een fosfaat
- C2: chiraal centrum
- L-vorm (= natuurlijk voorkomende vorm)
fosfaatgroep bijkomend veresterd
- Vetzuurketens: lange koolstofketens met een carboxylfunctie
- Acylketens: onvertakt & even aantal koolstofatomen (14-24) (eukaryote cellen)
- Meest voorkomend C16, C18
- Verzadigde vetzuren: geen dubbele binding <-> onverzadigde: dubbele
(In dierlijke fosfolipiden is meestal één van de twee ketens verzadigd)
n-hexadecanoic Palmitinezuur
n-octadecanoic Stearinezuur
Cis-9- Oleïnezuur
octadecanoic
Cis-9,12- Linolinezuur
octadecanoic
2
, Cis- 5,8,11,14- Arachidonzuur
eicosatetranoic
als fosfaatgroep niet veresterd is diacylglycerol-3- fosfaat (fosfatidinezuur)
- Fosfaatgroep een bijkomend substituent: Fosfatidyl -ethanolamine, -choline, -serine of -
inositol
- inositolring: één of meerdere fosfaatgroepen: = polyfosfoinositiden (PPI)
- PPI: interageren met membraangeassocieerde eiwitten/ secundaire boodschappermoleculen
Difosfatidylglycerol
- Fosfaten van twee diacylglycerol-3-fosfaatmoleculen veresterd (4 vetzuurketens)
- glycerofosfolipidevarianten: etherbinding met C1: cholineplasmalogen,
ethanolamineplasmalogen,....
- -slechts één vetzuurketen: lysofosfatidylcholine en lysofosfatidylethanolamine
Sfingomyeline: fosfocholinegroep verestert met sfingosine
2.3 de glycolipiden
combinatie van vetzuren waaraan 1 of meerdere suikers gekoppeld zijn bv galactose
afgeleid van sfingosine - bevatten suikergroep i.p.v. fosfocholinegroep.
*Cerebrosiden: onvertakte suikerketens (<5)
*Tweede groep: vertakte, langere, neutrale suikerketens
*Gangliosiden: complexe suikerketens, negatief geladen N-acetylneuraminezuur
N-acetylneuraminezuur
*Intermezzo: de ziekte van Tay-Sachs
- Verstoorde afbraak van sphingolipiden - “lysosomal storage diseases”.
- geen functioneel b-hexoseaminidase A enzym --> verhoogde hoeveelheid ganglioside
(verstoorde afbraak)
- Andere ziekten: Gaucher, Neuman-Pick
- mentale retardatie en vroegtijdige dood.
2.5 fosfolipiden vormen dubbellagen
- algemeen structureel kenmerk lipiden: amfipatisch.
door hydrofoob effect samenklitten in water -Coöperatie alle zwakke krachten
- zelfsluitende structuur: micellen , of lipidendubbellaag.
o micel: één enkel type fosfolipide (bvb. PIP2,LPA)
o Dubbellagen: vesikels of liposomen/plaatstructuur
3
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 flca56. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €8,56. Je zit daarna nergens aan vast.