Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Biochemie: Deel 1 - Atomen, water, & koolstof

Afbeeldingen: Biology (Campbell) 9th edition & het Internet. Origineel: David Knuffke. Bewerkt door: Pascal van de Nieuwegiessen
by

Pascal van de Nieuwegiessen

on 4 September 2012

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Biochemie: Deel 1 - Atomen, water, & koolstof

Scheikunde Atomen & Bindingen Water Koolstof Wat zijn nu eigenlijk atomen? Atomen = de kleinste, nog als zodanig herkenbare, bouwsteen van stoffen Twee eenvoudige modellen van atomen Er zijn ~120 verschillende atomen ("elementen").

Voor biologen zijn er 4 belangrijke (CHON), ~10 minder belangrijke & ~30-50 sporen-elementen electrons (-) Nucleus:
Protons (+)
Neutrons(0) electron "orbitals" electron "cloud" Atoombinding Het resultaat van interactie tussen elektronen van verschillende atomen (valentie!).

2 belangrijke soorten bindingen houden atomen bij elkaar. Energie & Atomen Energie reageert op verschillende manieren met atomen.
Energie houdt de elektronen bij de kern.
Als atomen energie absorberen gaan elektronen naar een hoger energieniveau.
Als elektronen terugvallen naar een lager energieniveau komt er energie vrij (als EM straling) Ionbindingen: overdracht van e.
Weinig mogelijke variaties. Covalente bindingen: delen van e.
Oneindig veel mogelijkheden.
Alle belangrijke biologische moleculen hebben covalente bindingen (eg
glucose, DNA). Verbindingen & Emergentie De eigenschappen van een verbinding kunnen heel anders zijn dan de eigenschappen van de elementen waaruit die verbinding is opgebouwd. + Emergentie: de ontwikkeling van complexe georganiseerde systemen, die bepaalde eigenschappen vertonen die niet zichtbaar zijn door een reductie van hun delen.

Vaak terug te zien in de wetenschap (met name biologie). Niet alle bindingen zijn gelijk Polariteit:
Ongelijke verdeling van elektronen in een covalente binding.
Leidt tot een ongelijke verdeling van de lading in een molecuul. Polaire moleculen trekken andere polaire moleculen aan.
Waterstofbinding: de sterkste aantrekking tussen de meest polaire moleculen Alle chemische reacties zijn het resultaat van het maken of breken van bindingen. In elke reactie worden massa, energie en lading behouden. Bindingen bepalen de vorm ...en de vorm is essentieel in de biologie!!!!
Vorm en functie zijn ALTIJD gerelateerd. Radioactiviteit Atomen met niet stabiele kernen zijn "radioactief"
Spontane emissie van hoog-energetische deeltjes totdat stabiliteit is bereikt.
Teveel straling is schadelijk voor organismen. (waarom?) Radioactiviteit wordt toegepast als moleculaire label Elementen zijn belangrijk!! Schildkliervergroting door een gebrek aan jodium Gebrek aan bepaalde elementen bij planten Nu we al die atomen gevormd hebben.. ...Wat gaan we er nu mee doen? Kaboom! Belangrijke vragen Dissociatie van water Vanwege de polariteit valt water makkelijk uiteen.
Dit resulteert in een H3O+ en een OH- ion.
In zuiver water zijn de concentraties van deze ionen gelijk. pH: een maat van aciditeit.
de -log van [H3O+]
In alle waterige oplossingen: [H3O+] x [OH-] = 10E-14 pH & Biologie Biologische systemen tolereren slechts een kleine schommeling van de pH.
Extreme variaties in de pH hebben negatieve effecten op alle organisatie-niveaus. De effecten van verzuring op de diversiteit van een rif: Gezond rif "Ziek" rif Dood rif Bleaching! Waarom is water zo belangrijk? IJs op Mars Vragen? Water is nodig voor leven De chemie van het leven is gebaseerd op oplossingen
Elk organisme bestaat hoofdzakelijk uit water. De aarde is uniek door de grote hoeveelheid water Water is een van de weinige stoffen die in drie verschillende fasen voorkomen onder normale omstandigheden. Unieke eigenschappen van water Er zijn er veel. Ze zijn allemaal het resultaat van de polariteit van water (en de resulterende waterstofbindingen). Cohesie & Adhesie Cohesie: Aan elkaar plakken
Adhesie: Aan andere dingen plakken
Water doet beide. Waarom? Cohesie van water zorgt voor oppervlaktespanning. Transpiratie: De beweging van deeltjes door bomen. Hoge soortelijke warmte Soortelijke warmte:
de hoeveelheid warmte die nodig is voor een temperatuursverandering.

Water: 4.18 J/g C
Ethanol:1.24 J/g C
IJzer: 0.449 J/g C Koeling door verdamping Water als Temp. Buffer IJs drijft! IJs heeft een lagere dichtheid dan vloeibaar water (vreemd!)
Waarom?
Wat gebeurt er als dit niet zo zou zijn? Water is een goed oplosmiddel Een groot eiwit in oplossing Vragen? Het oplossen van zout Functionele groepen Waarom koolstof? 1. Er is veel van
2. Het is veelzijdig Koolstof is tetravalent.
Het maakt 4 bindingen om stabiel te worden Er is niets bijzonder aan de bouwblokken van het leven Vitalisme - geloof in een levenskracht

Mechanisme - theorie die stelt dat er niets bijzonders is aan hoe het leven gebouwt is.

Stanley Miller:
Simuleerde eigenschappen vroege Aarde. Produceerde koolwaerstoffen, aminozuren.

Dag vitalisme ... Stanley Miller Isomerie Isomeren zijn stoffen met dezelfde molecuulformule, maar een andere structuurformule.

Elk molecuul wat complexer is dan propaan heeft tenminste één isomeer. 3 Soorten Isomeren Structuurisomeren - atomen verschillend verbonden.

Cis-Trans-isomeren - verbindingen gelijk, verschil in ruimtelijke indeling rondom een dubbele binding.

Enantiomeren - isomeren die elkaars spiegelbeeld zijn. Biologische systemen gebruiken vaak maar één van beide enantiomeren. Alle cellen gebruiken D-suikers en L-aminozuren. Over Enantiomeren Kleine verschillen, grote gevolgen! Functionele groepen veranderen de eigenschappen van organische moleculen Testosteron Oestrogeen Alle fysieke verschillen tussen de geslachten wordt bepaald door deze twee hormonen. Vragen? Wat zijn stoffen? Waar komen ze vandaan?

Hoe reageren atomen met elkaar?

Hoe leiden interacties tussen atomen tot de bouwstoffen die nodig zijn voor het leven? Belangrijke vragen Waarom bestaan we hoofdzakelijk uit water?

Wat is de functie van water in organismen?

Hoe bepaalt de strucuur van water zijn eigenschappen? Belangrijke vragen Waarom is koolstof zo'n belangrijk atoom voor organismen?

Hoe zorgt de structuur van koolstof voor de haast oneindige complexiteit in structuur van koolwaterstofverbindingen?
Full transcript