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

Hst 5 Biomoleculen:

No description
by

Michael Vermunt

on 4 February 2014

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Hst 5 Biomoleculen:

Hst 5 Biomoleculen:
koolwaterstoffen:
Lipiden (vetten) vormen de hetereogene groep van organische verbindingen. De moleculen zijn niet of slecht in water oplosbaar, Omdat een groot gedeelte van het molecuul uitsluitend bestaat uit C-atomen en H-atomen. Daardoor hebben ze een apolair (hydrofoob, waterafstotend) karakter.
Lipiden (Vetten):
Eiwitten zijn polymeren die veel ingewikkelder zijn dan koolhydraten; zij zijn van levensbelang voor zowel de werking als de bouw van een organismen. En zijn de belangrijkste bouwstoffen voor een cel. Dat deze moleculen zo belangrijk zijn wordt al aangegeven door hun officiële naam proteïnen. Deze naam is afgeleid van het Griekse woord voor 'eerste' of 'belangrijkste'.
Proteïnen (eiwitten):
Koolhydraten zijn opgebouwd uit de elementen: Koolstof (C), waterstof (H) en Zuurstof (O).
Koolhydraten:
Zijn enkelvoudige suikers ook wel monosachariden genoemd.
Monosachariden:
Bestaat uit de elementen Koolstof (C), waterstof (H), zuurstof (O) en stikstof (N), en bij sommige aminozuren komt ook zwavel (S) voor.
Aminozuren:
Fosfolipiden: zijn lipiden die vetzuren vervangen door fosfaatgroepen. Bestaan uit:
glycerol;
twee vetzuren;
fosfaatgroep.
Triglyceriden:
Ook wel meervoudige suikers genoemd, zijn wijdverbreid in de natuur. Deze moleculen zijn opgebouwd uit lange ketens (polymeren) van monosachariden.
Disachariden
Dipeptide:
ontstaat als de aminogroep van het ene aminozuur en de carboxylgroep van een ander aminozuur samen een verbinding vormen, onder onttrekking van water( wordt ook wel peptidebinding genoemd).
Di-, tri - en polypeptiden
Onder de groep triglyceriden behoren:
Vetten;
Oliën;
Wassen en daarmee verwante stoffen.
Fosfolipiden
Polysachariden:
Van polypeptiden tot eiwitten:
Ruimtelijke structuur van Eiwitten in vier niveaus:
Deneturatie van eiwitten:
Steroïden:
Nucleïnezuren:
Nucleotiden:
DNA:
RNA:
Water:
Voedingsstoffen:
Algemene formule: (CH2O)n
Functies:
energieleveranciers (glucose);
reservevoedsel (zetmeel);
bescherming (slijm);
stevigheid ( cellulose in de celwand van planten);
Communicatie tussen de cellen( op celmembranen van veel organsimen).
Bekendste monosachariden die in de natuur voorkomen bevatten zes C-atomen, deze worden ook wel Hexosen genoem.
Hexosen: glucose, galactose en fructose.
Formule van deze drie hexosen: C6H12O6
In een waterig milieu komen deze moleculen in linearie structuur, maar ook in een ringstructuur voor. Er wordt dan een zuurstof brug gevormd tussen de eerste en het vijfde C-atoom van de koolfstofketen. Daardoor ontstaat de zesring. Deze overgang is omkeerbaar.
Glucose:

Glucose, ook dextrose en druivensuiker genoemd, komt voor in bloed, rijp fruit, honing en plantenbladeren en -sap.
Glucose kan worden afgebroken tot CO2 en H2O; bij deze afbraak komt energie vrij.
Voor veel organismen is glucose de belangrijkste energie leverancier en speelt daarom een sleutelrol in de levende natuur.
De hydroxylgroepen kunnen op verschillende manieren aan de C-atomen geplaatst zijn:
a- glucose wijst de OH-groep aan het eerste C-atoom omlaag.
B-glucose wijst de OH-groep aan de eerste C-atoom omhoog.
Fructose:
Komt meestal in ringstructuur voor, maar dit blijkt dan een vijfring te zijn. Dit komt omdat de -C=O groep niet aan de eerste C-atoom zit, maar aan de C5, waardoor de zuurstofbrug tussen de C2 en C5 gevormd wordt.
fructose( vruchtensuiker) komt vooral voor in fruit en groente maar ook in honing. De stof is ongeveer tweemaal zo zoet als gewone 'suiker' en is beter oplosbaar in water dan glucose. Hij wordt daarom veel gebruikt als zoetmaker in snoep en jam. Fructose is ook energieleverancier voor spermacellen tijdens hun reis naar de eicel.
Worden ook wel tweevoudige suikers genoemd. Ze ontstaan doordat twee monosachariden onder afsplitsing van een H2O molecuul met elkaar verbonden worden. Deze binding heet een glycosidische binding.
Formule: C12H22O11
Disachariden die in voor de menselijke cel van belang zijn:
Maltose (moutsuiker):
is opgebouwd uit twee moleculen glucose die aan elkaar gekoppeld worden door een glycosidische binding. Maltose ontstaat bij de afbraak van zetmeel.
Lactose (melksuiker):
komt in melk, en is opgebouwd uit een molecuul glucose en een molecuul galactose.
Sacharose (sucrose:
opbebouwd uit een molecuul glucose en een molecuul fructose. Deze stof is gewone sujiker uit de suikerpot en komt in bijna alle planten voor. Suikerriet en suikerbieten worden geteeld vanwege de grote hoeveelheid sacharose.
Zetmeel (amylum):
is de belangrijkste vorm van opslag van a- glucose bij hogere planten. Zetmeel wordt bij granen, fruit en aardappels opgeslagen in leukoplasten.
Glycogeen of 'dierlijk zetmeel'
: is de reservebrandstof bij dieren. Dit polymeer van a- glucose wordt vooral opgeslagen in de lever en in de spiercellen van hogere organismen. Een glycogeenmolecuul bestaat gemiddeld uit 30.000 a-glucose-eenheden aan elkaar gekoppeld.
Cellulose:
bevind zich in de celwand van planten, bestaat uit lange stevige ketens van B-glucose. Cellulose wordt op grote schaal gewonnen uit planten en linnen kleding (katoenpluis en vlas) en touw (hennepvezels). Cellulose is slecht afbreekbaar en mensen kunnen het niet verteren.
Eiwitten zitten onder andere in peulvruchten, vleeswaren, gevogelte, eieren, vis, zuivelproducen en noten. Ze zijn opgebouwd polymere ketens van een relatief klein aantal bouwstenen: de aminozuren
Belangrijke soorten en functies van eiwitten:
typen eiwitten
functie
voorbeeld
enzymen
structuureiwitten
opslageiwitten
transporteiwitten
hormonen
receptoreiwitten
contractiele eiwitten
afweer eiwitten
versnellen van reacties
steun en stevigheid
opslag van aminozuren
vervoer van stoffen
regulatie
reactie op prikkels
beweging
bescherming tegen ziekten
enzymen die in het spijsverteringskanaal voedselafbreken.
collegene vezels in botten en kraakbeen, keratine in haren en huid.
kippeneiwit (ovalbumine), melkeiwit (caseïne).
hemoglobine, ijzerbevatten eiwit in bloed, vervoert zuurstof.
insuline uit de alvleesklier regelt het glucosegehalte in bloed.
receptoren in membranen van zenuwcellen detecteren prikkels.
actine en myosine zorgen voor de samentrekking van spieren.
antistoffen tegen bacteriën en virussen.
Een rondom aminozuur bevat een centraal C- atoom waarin vier groepen zijn gerangschikt: de aminogroep (-NH2), de carboxylgroep of carbonzuurgroep (-COOH), het waterstofatoom(-H) en een restgroep (-R).
R
Bepalend voor het type aminozuur is de restgroep.
In de natuur komen ongeveer 28 verschillende restgroepen , dus 28 verschillende aminozuren voor, waarvan er 22 gebruikt worden bij de opbouw van eiwitten.
Essemtieel aminozuur:
je spreekt ervan als een organisme niet zelf een aminozuur kan aanmaken, maar dit van kant en klaar voedsel moet halen.
Aminozuren bestaan in verschillende geïoniseerde vormen, afhankelijk van de zuurgraad (pH) van de omgeving waarin ze zich bevinden. Er zijn ten minste twee ioniseerbare groepen: de aminogroep (-NH2 word -NH3) eb de carboxylgroep(-COOH wordt -COO-).
Zwitterion:
is in een neutraal milieu(pH7) waarin beide groepen geïniseerd zijn.
De voedingsstoffen ( Nutriënten) zijn in te delen op basis van de betekenis voor het organisme. Er zijn brandstoffen (koohydraten, vetten en eiwitten) , bouwstoffen ( eiwitten) en overige voedingsfactoren (vitaminen en mineralen).

Voeding:

richtlijnen voor een gezonde voeding:
eet gevarieerd;
wees matig met vet en zorg voor voldoende linolzuur;
beperk de hoeveelheid cholesterol;
eet volop koolhydraten (zetmeel) en voedingsvezels;
vermijd te veel suikers;
wees zuinig met zout.
Water is het belangrijkste anorganische molecuul van de levende cel. Het menselijk lichaam bestaat gemiddeld voor 60% uit water ( huid 58%, skelet 28%, hersenen 75%). Zonder water is er geen leven mogelijk. Water is immers het milieu waarin de reacties van het leven zich afspelen. Ook is water een uitstekend transportmiddel. Denk hierbij aan bloed voor het vervoer van zuurstof (O), koolstofdioxide(CO2), spijsverteringssappen en voedingsstoffen. Ook afvalstoffen worden met behulp van water afgevoerd (urine). Een andere functie van water is bij warmbloedige organismen een koelmiddel( zweet) bij het constant houden van de lichaamstemperatuur.
Tripeptide:
ontstaat als eraan een dipeptide keten een derde aminozuur wordt gekoppeld.
Polypeptide:
is een lange keten van aminozuren.
opvallend is dat, hoe lang de keten ook is, de polypeptideketen aan het ene uiteinde altijd een aminogroep heeft en aan de andere kant een carboxylgroep.
Sommige eiwitten bestaan uit een enkelvoudige polypeptideketen. De meeste eiwitten zijn echter opgebouwd uit meer polypeptideketens. Hierdoor kunen biomoleculen ontstaan met een zeer groot molecuulgewicht.
Eiwitten zijn zelden eenvoudige langgerekte moleculen. De ketens zijn vaak op ingewikkelde wijze gevouwen, waardoor een complexe ruimtelijke structuur ontstaat. De stabiliteit van deze structuren wordt in stand gehouden door relatief zwakke chemische bindingen, zoals waterstofbruggen en zwavelbruggen.

De biologische activiteit van eiwitten hangt nauw samen met het handhaven van de precieze ruimtelijke structuur.
Primaire structuur:
De lange aaneenschakeling van aminozuren, variërend in type en aantal aminozuren, deze structuur is voor ieder eiwit uniek.
Secundaire structuur:
Polypeptideketens kunnen schroefvormig oprollen en vormen dan een spiraal: de spiraalstructuur of a-helix. De a-helix wordt gestabiliseerd door de vorming van waterstofbruggen tussen -C=O- en H-N-groepen in dezelfde polypeptideketen.
Tertiare structuur:
Het polypeptide wordt opgevouwen tot een ingewikkelde ruimtelijke structuur. De tertiaire structuur wordt in stand gehouden door disulfidebindingen (zwavelbruggen of S-bruggen).
Quaternaire structuur:
Hiervan is sprake als een eiwit uit meer grote polypeptideketens bestaat, die ingewikkeld in en om elkaar zijn gevouwen.
Om goed te kunnen functioneren is de ruimtelijke structuur van een eiwit van het grootste belang ( tertiaire en quaternaire structuur). Alle omstandigheden die deze structuur vernietigen, zullen grote gevolgen hebben voor de eiwitten en dus voor het organisme waarin deze moleculen een rol vervullen
Denatureren: ontvouwing van de ruimtelijke structuur van een eiwit, waardoor de biologische activiteit van het eiwit verloren gaat.
Dit is onder meer het geval als de pH, de zoutconcentratie, temperatuur of andere aspecten in de omgeving veranderen.
Hierdoor worden de zwavelbruggen verbroken en gaat de ruimtelijke structuur van het eiwit verloren.
Denatureren is een onomkeerbaar proces. ( Dit verklaart waarom hoge koorts levensbedreigend kan zijn, enzymen in cellen denatureren).
Een koolstofatoom (C) kan met een groot aantal elementen verbindingen aangaan. Zo'n verbinding kan plaatsvinden met een ander koolstofatoom, waardoor lange koolstofketens ontstaan maar ook met waterstof (H), zuurstof (O) en stikstof(N). Een verbinding die alleen uit koolstof en waterstof bestaat, heten
Alkanen.

Formule: CnH2n
Koolwaterstoffen in levende cellen worden biomoleculen genoemt. De meeste grote biomoleculen zijn opgebouwd uit een lange reeks van telkens dezelfde kleinere biomoleculen, de monomeren. De monomeren worden aan elkaar gekoppeld door een proces dat polymerisatie wordt genoemd. Hierdoor ontstaan grote polymeren. Tenzij er bij de synthese van polymeren water vrijkomt dat wordt condensatie genoemd. Condensatie is een omkeerbaar proces. De grote moleculen kunnen, onder opname van water weer afgebroken worden. Deze afbraak heet hydrolyse.
condensatie
hydrolse

Lipiden onderscheiden we in:
triglyceriden;
fosfolipiden;
steroïden.
Naam
Molecuul-
formule
structuur
Verzadigde vetzuren
azijnzuur
propionzuur
boterzuur
laurinezuur
myristinezuur
palmitinezuur
stearinezuur
arachinezuur

Onverzadigde vetzuren
oliezuur
linolzuur
linoleenzuur
C2H4O2
C3H6O2
C4H8O2
C12H24O2
C14H28O2
C18H32O2
C20H40O2
CH3COOH
CH3CH2COOH
CH3(CH2)2COOH
CH3(CH2)10COOH
CH3(CH2)12COOH
CH3(CH2)14COOH
CH3(CH2)16COOH
CH3(CH2)1sCOOH
C18H34O2
C18H32O2
C18H30O2

CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
CH3CH2CH=CHCH2CHCHCH2CH=CH(CH2)7COOH
Functie:
Energieopslag
Zijn opgebouwd uit glycerol en vetzuren.
Glycerol is een molecuul van drie C-atomen met aan elk C-atoom een hydroxylgroep (1,2,3-propaantriol: C3H8O3). Het is een zoetsmakende, stroperige stof, die van nature onder andere voorkomt in wijn.
onverzadigde vetzuren:
zijn dierlijke vetten die bevatten een hoog percentage vetzuren met tussen de C-atomen enkelvoudige bindingen (elk niet- eindstandig C-atoom draagt twee H-atomen).
Omerga- 3-vetzuren:
zijn een groep meervoudig onverzadigde vetzuren die het cholesterolgehalte in het bloed verlagen en onder meer van belang zijn voor de oogfunctie en de hersenstofwisseling.
De aanwezigheid van de fosfaatgroep maakt het molecule aan het uiteinde sterk hydrofiel, terwijl beide vetzuren hydrofoob blijven, is dus onoplosbaar in water.
In waterig milieu zal dit tot gevolg hebben dat de vetzuren van de fosfolipiden naar elkaar toegekeerd zijn en dat de fosfaatgroepen en het glycerol naar buiten steken. Deze eigenschap maakt fosfolipiden zo geschikt als bouwsteen van de membranen van een cel.

De chemische structuur van steroïden wijkt sterk af van die van de triglyceriden en de fosfolipiden. Bij deze moleculen is geen sprake van een koppeling tussen vetzuren en glyverol. De basis van deze moleculen is het steraanskelet, bestaande uit drie zesringen en een vijfring.
De belangrijkste steroïden in dierlijke organismen zijn cholesterol, galzuren en steroïdhormonen. Cholesterol komt, naast fosfolipiden, in de meeste membranen voor en bepaalt in belangrijke mate de vloeibaarheid van de membranen. Galzuren worden in het lichaam uit cholesterol gevormd, in de gal opgehoopt en vandaar uitgescheiden naar de dunne darm. Daar spelen ze een rol bij de emulgatie van voedingsvetten.
Tot de steroïdhormonen behoren de mannelijke en vrouwelijke geslachtshormonen en verschillende hormonen van de bijnierschors, zoals corstisol.
Anabole steroïden zijn synthetische steroïden, afgeleid van mannelijk geslachtshormoon testerosteron. Anabole steroïden hebben een prestatieverhogende werking door de vergroting van de spiermassa.
Nucleïnezuren zitten vooral in de celkern ( nucleus) en bevatten genetische informatie. Eén gen progammeert de aminozuurvolgorde van één eiwit. Er zijn twee vormen van nucleïnezuren bekend:
RNA=> ribonucleïnezuur;
DNA=> desoxyribonucleïnezuur.
Dit zijn allebei polymeren van nucleotiden.
Een nucleotide is opgebouwd uit een organische stikstofbase, een monosacharide (ribose of desoxyribose) en een fosfaatgroep.

In een nucleotide zit de fosfaatgroep gebonden aan het vijfde C-atoom van (desoxy)ribose en de stikstofbase aan het eerste C-atoom.
Polymerisatie vindt plaats door condensatiereacties, waarbij het derde C-atoom van (desoxy)ribose een binding aangaat met de fosfaatgroep van de volgende nucleotide. De keten die zo ontstaat is een polyster van afwisselend monosachariden en fosfaatgroepen.

Een nucleïnezuur kan meer dan een miljoen nucleotiden bevatten
In een DNA-molecuul komen vier verschillende stikstofbasen voor:
Aderine (A);
Thymine (T);
Cytosine (C);
guanine (G).

Normaal vormen DNA- moleculen niet een enkele keten, maar twee ketens naast elkaar. De zijwaarts en naar binnen gerichte stikstofbasen vormen daarbij een soort treden in de ladder van het molecuul. De twee ketens worden bijeengehouden door waterstofbruggen. Twee waterstofbruggen tussen de stikstofbasen adrenine (A) en thymine (T), drie tussen cytosine (C) en guanine (G). De twee basen, verbonden door waterstofbruggen, vormen een basepaar.
De grootte van een DNA-molecuul wordt dan ook meestal uitgedrukt in baseparen (bp). Het aantal baseparen komt overeen met een aantal treden van de ladder. Menselijk DNA bestaat in totaal uit drie miljard baseparen.
Omdat de stikstofbasen vaste paren vormen, noemen we de twe nucleotideketens van een DNA-molecuul complementair. Helemaal recht is de ladder niet. De twee ketens van het DNA-molecuul zijn opgewonden to een dubbele spiraal.
De volgorde van basen langs het DNA-polymeer is voor elk gen uniek en geeft specifieke informatie aan de cel. De basenvolgorde AGGTAACTT bevat bijvoorbeeld andere informatie dan de basevolgorde CGCTTTAAC. Omdat genen honderd tot duizenden nucleotiden lang kunnen zijn, is het aantal mogelijke basenvolgorden oneindig en bevat DNA dus alle genetische informatie voor een levende cel.
RNA is evenals DNA een polymeer van nucleotiden. De verschillen in bouw tussen RNA en DNA zijn: het RNA bevat meer monosacharide ribose en in plaats van thymine (T) komt de stikstofbase uracil (U) voor. Het RNA is het nucleïnezuur dat de genetische informatie, die is opgeslagen in het DNA overbrengt naar de ribosomen, waar de informatie wordt vertaald in de specifieke aminozuurvolgorde van de eiwitten.
Full transcript