CHAPTER 2: CHEMICAL COMPONENTS OF CELLS
Chemical Bonds
Cells are made of relatively few types of atoms
Atoom: protonen (+) en neutronen (0) in nucleus. Elektronen eromheen.
Atoomgewicht: #protonen + #neutronen (massa per mol, mol = 6x10 23 atomen/moleculen = Avogadro’s
number)
The outermost electrons determine how atoms react
Chemische bindingen: Ion binding (elektron afstaan/opnemen) en covalente binding (elektron delen)
Covalent bonds from by sharing of electrons
Molecuul: Atomen die bij elkaar worden gehouden door covalente bindingen. De hoeveelheid covalente
bindingen bepaalt de bindingshoek. De afstand tussen de twee kernen in een binding is de
bindingslengte.
There are different types of covalent bonds
Enkele binding: Deelt 2 elektronen. Staan rotate toe.
Dubbele binding: Deelt 4 elektronen. Staan rotate niet toe; heef groot eeect op de 3d-structuur van
macromoleculen (grote moleculen die bestaan uit kleinere onderdelen (monomeren)).
Atomen trekken niet altjd even hard aan de elektronen. Hierdoor kunnen polaire bindingen ontstaan.
Covalent bonds vary in strength
Bindingssterkte: hoeveelheid energie (kcal/mol of kJ/mol) die nodig is om de binding te breken. Energie
ontstaat als 2 moleculen botsen. Covalente bindingen zijn 100 keer sterker dan deze energie, dus ze
breken niet snel. Het kan wel met de hulp van katalysatoren (enzymen).
In water zijn covalente bindingen sterker dan veel sterker dan ion bindingen.
, Ionic bonds from by the gain and loss of electrons
Ion bindingen: Tussen atomen die hun buitenste schil vol kunnen krijgen door elektronen te doneren of
op te nemen van andere atomen.
Na de overdracht van een elektron heb je twee geladen ionen (1 +, 1 -), en die trekken elkaar aan. In
water lossen ze op en worden ze kationen (+ ionen) en anionen (- ionen).
Noncovalent bonds help bring molecules together in cells
In een oplossing met water zijn ion bindingen 10-100 keer zwakker dan covalente
bindingen. Het is een vorm van non-covalente bindingen. Samen kunnen ze wel
een eeecteve kracht vormen.
Elektrostatische aantrekking vindt plaats tussen en positef en negatef deel van
een molecuul. Dit is het sterkst als ze volledig geladen zijn, maar het ontstaat ook
als eeect van polaire bindingen.
Als 2 grote moleculen met een complementair lading patroon elkaar tegenkomen
kunnen ze een binding vormen als er genoeg zijn.
Hydrogen bonds are important noncovalent bonds for many biological
molecules
Zuurstof trekt vele male harder aan de elektronen dan
waterstof, waardoor er een negateve lading op het O-atoom is. Dit
kan een binding vormen met de positef geladen H-atoom van
een ander molecuul met -OH. Dit is een waterstofbrug.
Hydrofiel (houdt van water): Molecuul met polaire bindingen.
Mixt goed met water of lost makkelijk op.
Hydrofoob (vreest water): Geen polaire bindingen. Lossen niet op.
Some polar molecules form acids and bases in water
Zuur (acid): Staat proton (H-atoom zonder elektronen) af in water. Vormt hydronium ion (H3O+). pH>7
Base: Tegenovergestelde van een zuur. Neemt proton op in water. Vormt hydroxyl ion (OH-).
pH<7
Hoe sterker het zuur/de base, op makkelijker het een proton afstaat/opneemt.
OH- en H3O+ vormen samen weer watermoleculen. De pure wateroplossing heef evenveel van beide
ionen. De binnenkant van een cel wordt in de buurt van pH 7 (neutraal) gehouden door buffers (een mix
van zwakke zuren en basen die de pH in stand houden).
Small Molecules in Cells
A cell is formed by carbon compounds
Organische moleculen zijn gebaseerd op koolstof. Alle andere molecule zijn inorganisch. Bepaalde
combinates van atomen zoals methyl (–CH 3), hydroxyl (–OH), carboxyl (–COOH), carbonyl (–C=O),
phosphoryl (–PO32-), and amino (–NH2) groepen, of chemische groepen, komen vaak terug en hebben
invloed op het gedrag van de molecuul, zuur/base eigenschappen inbegrepen.
Cell contain four major families of small organic molecules
Macromoleculen: Eiwitten (proteins), nucleïnezuren,
grote polysachariden.
Chemical Bonds
Cells are made of relatively few types of atoms
Atoom: protonen (+) en neutronen (0) in nucleus. Elektronen eromheen.
Atoomgewicht: #protonen + #neutronen (massa per mol, mol = 6x10 23 atomen/moleculen = Avogadro’s
number)
The outermost electrons determine how atoms react
Chemische bindingen: Ion binding (elektron afstaan/opnemen) en covalente binding (elektron delen)
Covalent bonds from by sharing of electrons
Molecuul: Atomen die bij elkaar worden gehouden door covalente bindingen. De hoeveelheid covalente
bindingen bepaalt de bindingshoek. De afstand tussen de twee kernen in een binding is de
bindingslengte.
There are different types of covalent bonds
Enkele binding: Deelt 2 elektronen. Staan rotate toe.
Dubbele binding: Deelt 4 elektronen. Staan rotate niet toe; heef groot eeect op de 3d-structuur van
macromoleculen (grote moleculen die bestaan uit kleinere onderdelen (monomeren)).
Atomen trekken niet altjd even hard aan de elektronen. Hierdoor kunnen polaire bindingen ontstaan.
Covalent bonds vary in strength
Bindingssterkte: hoeveelheid energie (kcal/mol of kJ/mol) die nodig is om de binding te breken. Energie
ontstaat als 2 moleculen botsen. Covalente bindingen zijn 100 keer sterker dan deze energie, dus ze
breken niet snel. Het kan wel met de hulp van katalysatoren (enzymen).
In water zijn covalente bindingen sterker dan veel sterker dan ion bindingen.
, Ionic bonds from by the gain and loss of electrons
Ion bindingen: Tussen atomen die hun buitenste schil vol kunnen krijgen door elektronen te doneren of
op te nemen van andere atomen.
Na de overdracht van een elektron heb je twee geladen ionen (1 +, 1 -), en die trekken elkaar aan. In
water lossen ze op en worden ze kationen (+ ionen) en anionen (- ionen).
Noncovalent bonds help bring molecules together in cells
In een oplossing met water zijn ion bindingen 10-100 keer zwakker dan covalente
bindingen. Het is een vorm van non-covalente bindingen. Samen kunnen ze wel
een eeecteve kracht vormen.
Elektrostatische aantrekking vindt plaats tussen en positef en negatef deel van
een molecuul. Dit is het sterkst als ze volledig geladen zijn, maar het ontstaat ook
als eeect van polaire bindingen.
Als 2 grote moleculen met een complementair lading patroon elkaar tegenkomen
kunnen ze een binding vormen als er genoeg zijn.
Hydrogen bonds are important noncovalent bonds for many biological
molecules
Zuurstof trekt vele male harder aan de elektronen dan
waterstof, waardoor er een negateve lading op het O-atoom is. Dit
kan een binding vormen met de positef geladen H-atoom van
een ander molecuul met -OH. Dit is een waterstofbrug.
Hydrofiel (houdt van water): Molecuul met polaire bindingen.
Mixt goed met water of lost makkelijk op.
Hydrofoob (vreest water): Geen polaire bindingen. Lossen niet op.
Some polar molecules form acids and bases in water
Zuur (acid): Staat proton (H-atoom zonder elektronen) af in water. Vormt hydronium ion (H3O+). pH>7
Base: Tegenovergestelde van een zuur. Neemt proton op in water. Vormt hydroxyl ion (OH-).
pH<7
Hoe sterker het zuur/de base, op makkelijker het een proton afstaat/opneemt.
OH- en H3O+ vormen samen weer watermoleculen. De pure wateroplossing heef evenveel van beide
ionen. De binnenkant van een cel wordt in de buurt van pH 7 (neutraal) gehouden door buffers (een mix
van zwakke zuren en basen die de pH in stand houden).
Small Molecules in Cells
A cell is formed by carbon compounds
Organische moleculen zijn gebaseerd op koolstof. Alle andere molecule zijn inorganisch. Bepaalde
combinates van atomen zoals methyl (–CH 3), hydroxyl (–OH), carboxyl (–COOH), carbonyl (–C=O),
phosphoryl (–PO32-), and amino (–NH2) groepen, of chemische groepen, komen vaak terug en hebben
invloed op het gedrag van de molecuul, zuur/base eigenschappen inbegrepen.
Cell contain four major families of small organic molecules
Macromoleculen: Eiwitten (proteins), nucleïnezuren,
grote polysachariden.
