H2 Basic chemistry
Energie wat in ons lichaam zit kun je onderscheiden in 2 types; kinetisch en potentiele
energie. Kinetische energie is energie wat gebruikt wordt om bijvoorbeeld een functie uit te
oefenen. Potentiele energie is energie wat opgeslagen ligt en dus nog gebruikt kan worden.
Er zijn 4 verschillende soorten energie :
- Chemische energie:
Deze energie ligt opgeslagen in verbindingen van chemische substanties. Wanneer deze
bindingen verbroken worden komt de potentiele energie vrij en veranderd het in kinetische
energie.
- Elektrische energie:
Deze energie ontstaat uit beweging van geladen deeltjes. Dit wordt bijvoorbeeld gebruikt
door het zenuwstelsel om zenuwimpulsen door te geven.
- Mechanische energie:
Deze energie wordt bepaald door hetgeen wat de functie uitoefent. Wanneer je bijvoorbeeld
fietst zorgen je benen voor de mechanische energie.
- Radioactieve energie:
Dit plant zich voort in golven, het is de energie van het elektromagnetisch spectrum. Zo zorgt
UV er bijvoorbeeld voor dat we verbranden maar het zorgt ook voor vitamine D.
Ons lichaam bestaan voor 96,1% uit zuurstof, koolstof, waterstof en stikstof. Dit zijn de 4
belangrijkste elementen in het lichaam.
De chemische reacties in ons lichaam zijn onder te verdelen in 3 soorten reacties,
- Synthesis reactions
Dit zorgt ervoor dat 2 of meer atomen samen 1 groot complex molecuul vormen
- Decomposition reactions
Deze breekt een groot complex molecuul in meerdere losse atomen
- Exchange reactions
In deze soort reactie worden moleculen verbroken en atomen aan elkaar gebonden
bijvoorbeeld: AB + CD – AC + BD
Anorganische bindingen zijn kleine simpele moleculen die geen koolstof bevatten zoals
bijvoorbeeld water, zouten en veel zuren en basen. Organische bindingen bevatten wel
koolstof, de meest belangrijke in ons lichaam zijn koolhydraten, vetten, eiwitten en
nucleinezuren. Alle organische bindingen zijn vrij grote covalente moleculen.
Water is de meeste voorkomende anorganische binding in het lichaam. Water zorgt dan ook
voor een aantal belangrijke functies :
- Hoge warmtecapaciteit
Dit betekent dat het grote hoeveelheden warmte absorbeert en loslaat voor de temperatuur
veranderd. Dit zorgt ervoor dat er geen plotselinge veranderingen plaatsvinden in de
lichaamstemperatuur.
- Polaire en oplossende eigenschappen
Water dient als een oplossingsmiddel. In water kunnen bijvoorbeeld gassen of andere stoffen
oplossing die op deze manier door het bloed het lichaam door kunnen komen.
- Chemische reactiviteit
Water zorgt ervoor dat bepaalde reacties in het lichaam verlopen. Zo worden grote moleculen
,afgebroken door de hydrolyse reactie, en kunnen monosachariden aan elkaar gekoppeld
worden door de dehydratiereactie.
- Demping
Water is ook een beschermende factor. Zo bevindt zich rondom het brein water dat het
beschermd. Ook zit er bijvoorbeeld water in de baarmoeder wat de foetus beschermd.
Electrolytes zijn stoffen die een elektrische lading bevatten.
Neutralisatie = een reactie tussen een zuur en een base welke reageren in ongeladen
moleculen.
Buffers zijn chemicalien in het lichaam die de pH stabiel houden. Een van de belangrijkste
functie die zij hebben is de pH stabiel houden in bloed. Wanneer de pH van bloed ook maar
een tiende verschilt van de standaard pH (7,35 tot 7,45) is de dood een mogelijk gevaar.
Macromoleculen, ook wel biomoleculen, zijn koolstofrijke verbindingen;
- koolhydraten
- eiwitten
- vetten
- nucleïnezuren
De meesten zijn polymeren bestaan uit monomeren.
Vetten zijn wel macromoleculen maar zijn geen polymeren
Polymeren = zijn kettingachtige moleculen bestaande uit veel gelijk herhalende units, of te
wel monomeren.
De dehydratiereactie koppelt monomeren tot polymeren, hier komt een watermolecuul bij
vrij. Deze reactie ontstaan niet spontaan maar het je een enzym voor nodig. Eind groep
polymeer reageert met eind groep van monomeer.
Hydrolysereactie breekt polymeren af tot monomeren. Is het omgekeerd van een
dehydratiereactie. Voeg watermolecuul toe aan een polymeer en dan koppelt de H naar het
polymeer en de OH naar de monomeer.
Koolhydraten = verzamelnaam voor suiker en glucose. Bestaat uit C,H,O. C6H12O6 =
glucose. De bouwstenen van koolhydraten zijn monosachariden.
( polymeren van suikers noem je monosachariden. ) Carbonyl groep = C,H,O
zit de carbonylgroep in het midden dan is het een ketose zit hij aan het einde dan is het een
aldose. Carbonylgroep vormt ringen, doordat de groep reageert met een atoom uit hetzelfde
molecuul. Belangrijkste ios glucose = C6H12O6. Wanneer 2 suikerringen met elkaar binden
en je hebt een C-O-C binding dan is het een glycosidise binding.
Een dubbele molecuul van suiker, dus 2 monosachariden, is een disacharide. Een hele
ketting aan monosachariden zijn polysachariden. Deze binden zich aan elkaar door middel
van dehydratiereactie en deze polysachariden scheiden weer van elkaar met een
hydrolysereactie.
Disachariden = 2 suikermoleculen aan elkaar door middel van de dehydratiereactie.
Bijvoorbeeld lactose bestaat uit glucose – galactose. Omdat disachariden te groot zijn om
opgenomen te worden moeten ze worden afgebroken tot monosachariden door middel van
, hydrolyse reactie. De binding die ontstaat bij een disacharide noem je een glycosidische
binding.
Polysachariden = betekent letterlijk veel suikers, deze polysachariden zijn lange ketens van
monosachariden. Omdat dit lange onoplosbare moleculen zijn, zijn ze ideaal als
opslagproduct. Een andere consequentie is dat ze niet zo zoet zijn als enkele of dubbele
suikermoleculen.
Ons lichaam kent 2 belangrijke polysachariden, Starch en Glycogen. Starch halen we uit
plantaardige producten en Glycogen ( glucose in vertakte ketens ) halen we uit vlees. Beide
polysachariden bestaan uit lange ketens glucose units.
Koolhydraten worden afgebroken wanneer je het 'verbrand'. Hier komt koolstofdioxide en
water bij vrij. Wanneer je niet direct ATP nodig bent, worden deze moleculen opgeslagen als
vet. Dus wanneer je te veel koolhydraten binnen krijgt en geen energie verbruikt, word je dik.
Glycogeen zijn glucosemoleculen die vertakt aan elkaar zijn verbonden. Zo kun je glucose
die we te veel binnen krijgen opslaan in glycogeen. Zo kun je de energie later gebruiken.
Lipiden = oftewel vet, zijn grote diverse organische verbindingen. Ze komen het lichaam
binnen als vlees, eieren of olie. Lipiden bevatten net als koolhydraten een C,H en O atoom.
Zijn belangrijke macromoleculen maar geen polymeren. Wel lopen deze getallen ontzettend
uit elkaar, neem bijvoorbeeld het vet tristearin deze bestaat uit C57H110O6. Zuurstof is veel
minder aanwezig in een vet. Lipiden zijn hydrofoob. Wel lossen ze goed op in andere lipiden
en bijvoorbeeld alcohol.
Lipiden bestaat uit;
- triglyceriden
- fosfolipiden
- steroïden.
Triglyceriden = oftewel neutrale vetten, zijn opgebouwd uit vetzuren en glycerol. Glycerol
is in elke triglyceriden hetzelfde alleen de vetzuren veranderen. 3 vetzuren worden dmv de
dehydratiereactie aan glycerol gekoppeld. Triglyceriden bestaan weer uit 2 soorten namelijk;
- saturated fats
- unsaturated fats
Een saturated fat, verzadigde vetten, heeft alleen maar enkele covalente bindingen tussen de
koolstofatomen en is een vaste substantie bijvoorbeeld boter. Unsaturated fats,
onverzadigde vetten, (monounsaturated and polyunsaturated) heeft een of meer dubbele
covalente bindingen tussen koolstofatomen. Door deze dubbele bindingen worden de ketens
afgebogen. Hierdoor wordt het ook vloeibaar zoals bijvoorbeeld olie. Dit soort vetten zitten
vaak onder de huid en rondom organen om het te beschermen en om het warm te houden.
Fosfolipiden = lijken op triglyceriden maar bevatten in plaats van 3 maar 2 vetzuurketens
(minstens 1 onverzadigde binding), en een fosfaatgroep aan glycerol. De fosfaatgroep van
fosfolipiden is hydrofiel maar de vetzuurketens zijn hydrofoob. Bilaag, hydrofiele koppen
aan de buitenkant en de hydrofobe staarten aan de binnenkant. Doordat fosfolipiden in
celmembraan (plasmamembraan) zit, wordt er geselecteerd op wat wel en niet de cel in of uit
komt. Functie: bouwstof van biomembranen ( oa. Celmembraan)
