Hoorcollege 1 Biochemie 1
Als de biochemie op het juiste moment en plaats plaatsvind, kan er celdeling
plaatsvinden. Gebeurt het op verkeerde moment of te snel, kan ongecontroleerde
celdeling optreden. Gebeurt het te traag treedt er versnelde veroudering op.
Als het niet op dezelfde plaats gebeurt krijg je twee cellen die niet op elkaar lijken.
Elementen kunnen niet gemaakt worden dus moeten worden opgenomen.
SUVABACO methode = Stelling → Uitwerking → Voorbeeld → Analyseer → Bekritiseer
→ Alternatieven → Concludeer → Ontwerp
Het wel of niet kunnen aanpassen aan de omgeving of kunnen handhaven op een
moment van schade, onderscheidt leven en dood.
Vier essentiële vereisten voor leven;
• Processen (omzettingen, signaleringen)
o Eiwitten
o Gebeurt via specifieke katalyse
• Bijeen houden
o Membranen
o Gedaan via amfipatische zelforganisatie; hydrofiel + hydrofoob
• Geheugen
o Nucleïne zuren (DNA)
o Gebeurt via een quaternaire code; complementair
• Energie opslag (voor slechtere tijden)
o Polysachariden
o Gebeurt via suikerketens
o Metabole intermediairen geleverd door Gibbs energie en redox co-
enzymen
▪ Bruikbare energie; het gene wat je opneemt in de vorm van ATP
wat je kan omzetten en gebruiken voor maken
macromoleculen
Polypeptiden
• Zijketens van aminozuren zijn noodzakelijk voor het bepalen van de functie
van het eiwit.
• Worden cross links gevormd tussen S moleculen
o Geoxideerd als er een brug is, en door reductie vervalt te brug.
,Lipide bilaag
• Houdt hydrofiele moleculen in de cel
• Lipide raft = plek in membraan waar je veel lipiden
samenhoudt zodat ze bij elkaar blijven zitten. i.pv.
dat ze door het hele membraan diffunderen.
o Vooral als je meer rechte moleculen hebt die
zorgen dat er interactie mogelijk is waardoor
membraan stijver wordt (steazuur, cholesterol)
o Alleen hier vind dat synthese van axon plaats en niet over hele
cellichaam.
• Lipide zijn amfipatisch = hydrofiel en hydrofoob, hydrofobe delen richten naar
elkaar toe
• Organiseren zich zelf in een waterige omgeving
DNA molecuul
• Bestaat uit covalente bindingen (stevig). Interacties via waterstofbruggen
wat zorgt dat ze gekopieerd kunnen worden.
• Energie van cellen zit in de trifosfaat die zorgen dat DNA gemaakt kan
worden
o Energie basis is ATP
• Geeft geheugen door een quaternaire code
Poly-suiker (koolhydraten)
• Zijn ringen die op verschillende manieren aan elkaar vast kunnen
zitten bijvoorbeeld via condensatie en hydrolyse van de suikers
o Geeft een alfa binding en daarom hydrolyse met alfa-
amylase
o Bindingen worden gefixeerd na de polymerisatie
Interacties macromoleculen
• Sterke interacties
o Twee atoomkernen delen een elektron (covalente binding)
o Enzym nodig voor maken en breken
• Zwakke interacties
o Geen enzym nodig voor maken en breken (behalve chaperones voor
hulp bij juiste vouwing)
▪ Ze worden ongevouwen gehouden in het cytoplasma, omdat
ze nog verplaatst moeten worden. Eenmaal in de
mitochondriën moet het eiwit wel goed vouwen.
o Vier typen
▪ Elektrostatisch
▪ Waterstofbruggen
• Hydrofobe interacties zijn een vermeerdering voor water
interacties
▪ Van der Waals
• Heeft te maken met de afstand tussen de kernen van
atomen
▪ Hydrofobe interacties
• Als je iets niet polair oplost in waterige omgeving
2
,Voor DNA en eiwitstructuren geldt dat ze zowel sterke als zwakke bindingen nodig
hebben om goed te functioneren.
Het complexe samenspel van deze 5 interacties binnen een eiwit bepaalt de
vouwing. En in gevouwen toestand is het op zijn beurt een molecuul dat interacties
aan kan gaan.
Mutaties in eiwitten veranderen de vouwing en veranderen de functie.
De biochemie van alle organismen is in essentie hetzelfde (Kluyver)
- Veralgemeniseerd tot; De biologie van alle cellen is in essentie hetzelfde
Alles is over maar het milieu selecteert (Baas Becking)
De biochemie vermag alles wat chemisch mogelijk is
- Veralgemeniseerd tot; De biologie vermag heel veel
Chemische elementen kunnen niet in elkaar worden omgezet door het leven, maar
verbindingen wel.
Zes stoffen plus een collectie van stoffen die absoluut nodig
zijn voor leven
1. Koolstof
2. Waterstof
3. Stikstof
4. Zuurstof
5. Fosfor (DNA)
6. Zwavel (cysteine en methionine in eiwitten)
7. Micro-elementen (sporenelementen)
TIP; kijk even naar zijketens van aminozuren om zo makkelijker te begrijpen
3
, Hoorcollege 2 Biochemie 2
De chemische elementen zijn nodig en de biochemie doet de rest. Maar er is ook
energie nodig omdat we dat niet zelf kunnen maken.
Energie U, Expansie V en Orde S
➔ G (Vrije energie/Gibbs energie) = U+P*V-T*S
P = druk en T = absolute temperatuur
We kunnen deze energie ergens voor gebruiken (nuttig)
Balanswet (geldt voor alle transporteerbare substanties)
- Toename van substantie X = wat binnenkomt (min wat eruit gaat) + wat
gemaakt wordt (min wat verbruikt wordt)
- Delta X = Ximport-export + Xproductie-consumptie
Energie (U)
- Kan opgenomen worden als warmte (Q), arbeid (W) of in geïmporteerde
stoffen
- Uimport = Q + W + Uin opgenomen stoffen
- Utoename=Uopname-afgifte +Uproductie-consumptie
- Utoename=Q + W + Uin voedsel + Uproductie-consumptie
Eerste hoofdwet; calorimetrie
- Zorg ervoor dat er geen arbeid wordt verricht. En dat de cel zelf in een
steady state is (geen U verandering)
- Dan -Q = Uin voedsel
- Omdat Q vrijelijk over biomembraan stroomt stekt de eerste hoofdwet verder
weinig beperkingen aan het leven (anders dan dat voldoende warmte
afscheiding nodig is; dus baby niet te goed inpakken)
Entropie = neiging tot chaos
- Van het onwaarschijnlijke naar het waarschijnlijke (van laag naar hoog)
Schrödinger paradox
- Natuurkunde; orde → chaos
- Biologie; chaos → orde
Binnen in een cel kan er meer orde komen maar dat werkt alleen door buiten de cel
meer chaos te genereren (meer stoffen naar buiten pompen)
Entropie (S) balanswet
- ΔS = Simport-export + Sproductie-consumptie
- Stoename= Sopname-afgifte + Sproductie-consumptie
- Stoename= Q/T + Sin voedsel + Sproductie-consumptie
- <0?? = <<0 en/of <<0 + 0
- Entropy afname = warmte export + eten geordend voedsel (tov CO2) +
mag niet negatief zijn
Tweede hoofdwet
4
Als de biochemie op het juiste moment en plaats plaatsvind, kan er celdeling
plaatsvinden. Gebeurt het op verkeerde moment of te snel, kan ongecontroleerde
celdeling optreden. Gebeurt het te traag treedt er versnelde veroudering op.
Als het niet op dezelfde plaats gebeurt krijg je twee cellen die niet op elkaar lijken.
Elementen kunnen niet gemaakt worden dus moeten worden opgenomen.
SUVABACO methode = Stelling → Uitwerking → Voorbeeld → Analyseer → Bekritiseer
→ Alternatieven → Concludeer → Ontwerp
Het wel of niet kunnen aanpassen aan de omgeving of kunnen handhaven op een
moment van schade, onderscheidt leven en dood.
Vier essentiële vereisten voor leven;
• Processen (omzettingen, signaleringen)
o Eiwitten
o Gebeurt via specifieke katalyse
• Bijeen houden
o Membranen
o Gedaan via amfipatische zelforganisatie; hydrofiel + hydrofoob
• Geheugen
o Nucleïne zuren (DNA)
o Gebeurt via een quaternaire code; complementair
• Energie opslag (voor slechtere tijden)
o Polysachariden
o Gebeurt via suikerketens
o Metabole intermediairen geleverd door Gibbs energie en redox co-
enzymen
▪ Bruikbare energie; het gene wat je opneemt in de vorm van ATP
wat je kan omzetten en gebruiken voor maken
macromoleculen
Polypeptiden
• Zijketens van aminozuren zijn noodzakelijk voor het bepalen van de functie
van het eiwit.
• Worden cross links gevormd tussen S moleculen
o Geoxideerd als er een brug is, en door reductie vervalt te brug.
,Lipide bilaag
• Houdt hydrofiele moleculen in de cel
• Lipide raft = plek in membraan waar je veel lipiden
samenhoudt zodat ze bij elkaar blijven zitten. i.pv.
dat ze door het hele membraan diffunderen.
o Vooral als je meer rechte moleculen hebt die
zorgen dat er interactie mogelijk is waardoor
membraan stijver wordt (steazuur, cholesterol)
o Alleen hier vind dat synthese van axon plaats en niet over hele
cellichaam.
• Lipide zijn amfipatisch = hydrofiel en hydrofoob, hydrofobe delen richten naar
elkaar toe
• Organiseren zich zelf in een waterige omgeving
DNA molecuul
• Bestaat uit covalente bindingen (stevig). Interacties via waterstofbruggen
wat zorgt dat ze gekopieerd kunnen worden.
• Energie van cellen zit in de trifosfaat die zorgen dat DNA gemaakt kan
worden
o Energie basis is ATP
• Geeft geheugen door een quaternaire code
Poly-suiker (koolhydraten)
• Zijn ringen die op verschillende manieren aan elkaar vast kunnen
zitten bijvoorbeeld via condensatie en hydrolyse van de suikers
o Geeft een alfa binding en daarom hydrolyse met alfa-
amylase
o Bindingen worden gefixeerd na de polymerisatie
Interacties macromoleculen
• Sterke interacties
o Twee atoomkernen delen een elektron (covalente binding)
o Enzym nodig voor maken en breken
• Zwakke interacties
o Geen enzym nodig voor maken en breken (behalve chaperones voor
hulp bij juiste vouwing)
▪ Ze worden ongevouwen gehouden in het cytoplasma, omdat
ze nog verplaatst moeten worden. Eenmaal in de
mitochondriën moet het eiwit wel goed vouwen.
o Vier typen
▪ Elektrostatisch
▪ Waterstofbruggen
• Hydrofobe interacties zijn een vermeerdering voor water
interacties
▪ Van der Waals
• Heeft te maken met de afstand tussen de kernen van
atomen
▪ Hydrofobe interacties
• Als je iets niet polair oplost in waterige omgeving
2
,Voor DNA en eiwitstructuren geldt dat ze zowel sterke als zwakke bindingen nodig
hebben om goed te functioneren.
Het complexe samenspel van deze 5 interacties binnen een eiwit bepaalt de
vouwing. En in gevouwen toestand is het op zijn beurt een molecuul dat interacties
aan kan gaan.
Mutaties in eiwitten veranderen de vouwing en veranderen de functie.
De biochemie van alle organismen is in essentie hetzelfde (Kluyver)
- Veralgemeniseerd tot; De biologie van alle cellen is in essentie hetzelfde
Alles is over maar het milieu selecteert (Baas Becking)
De biochemie vermag alles wat chemisch mogelijk is
- Veralgemeniseerd tot; De biologie vermag heel veel
Chemische elementen kunnen niet in elkaar worden omgezet door het leven, maar
verbindingen wel.
Zes stoffen plus een collectie van stoffen die absoluut nodig
zijn voor leven
1. Koolstof
2. Waterstof
3. Stikstof
4. Zuurstof
5. Fosfor (DNA)
6. Zwavel (cysteine en methionine in eiwitten)
7. Micro-elementen (sporenelementen)
TIP; kijk even naar zijketens van aminozuren om zo makkelijker te begrijpen
3
, Hoorcollege 2 Biochemie 2
De chemische elementen zijn nodig en de biochemie doet de rest. Maar er is ook
energie nodig omdat we dat niet zelf kunnen maken.
Energie U, Expansie V en Orde S
➔ G (Vrije energie/Gibbs energie) = U+P*V-T*S
P = druk en T = absolute temperatuur
We kunnen deze energie ergens voor gebruiken (nuttig)
Balanswet (geldt voor alle transporteerbare substanties)
- Toename van substantie X = wat binnenkomt (min wat eruit gaat) + wat
gemaakt wordt (min wat verbruikt wordt)
- Delta X = Ximport-export + Xproductie-consumptie
Energie (U)
- Kan opgenomen worden als warmte (Q), arbeid (W) of in geïmporteerde
stoffen
- Uimport = Q + W + Uin opgenomen stoffen
- Utoename=Uopname-afgifte +Uproductie-consumptie
- Utoename=Q + W + Uin voedsel + Uproductie-consumptie
Eerste hoofdwet; calorimetrie
- Zorg ervoor dat er geen arbeid wordt verricht. En dat de cel zelf in een
steady state is (geen U verandering)
- Dan -Q = Uin voedsel
- Omdat Q vrijelijk over biomembraan stroomt stekt de eerste hoofdwet verder
weinig beperkingen aan het leven (anders dan dat voldoende warmte
afscheiding nodig is; dus baby niet te goed inpakken)
Entropie = neiging tot chaos
- Van het onwaarschijnlijke naar het waarschijnlijke (van laag naar hoog)
Schrödinger paradox
- Natuurkunde; orde → chaos
- Biologie; chaos → orde
Binnen in een cel kan er meer orde komen maar dat werkt alleen door buiten de cel
meer chaos te genereren (meer stoffen naar buiten pompen)
Entropie (S) balanswet
- ΔS = Simport-export + Sproductie-consumptie
- Stoename= Sopname-afgifte + Sproductie-consumptie
- Stoename= Q/T + Sin voedsel + Sproductie-consumptie
- <0?? = <<0 en/of <<0 + 0
- Entropy afname = warmte export + eten geordend voedsel (tov CO2) +
mag niet negatief zijn
Tweede hoofdwet
4
