Samenvatting DT1 META

Hoofdstuk 1

1.1

 Organismen bestaan voornamelijk uit waterstof, zuurstof en koolstof
 Koolstof als bouwsteen:
o Vormt sterke koolstof-koolstofbindingen, wat stabiele, grote moleculen mogelijk maakt
o Levert bij verbranding meer energie dan silicium
o Koolstofdioxide is oplosbaar in water en blijft in biologische kringlopen aanwezig.

1.2

4 hoofdklassen: eiwitten, nucleïnezuren, lipiden en koolhydraten

 Eiwitten: opgebouwd uit aminozuren die verbonden zijn door peptidebindingen (gevormd door
dehydratie), hebben verschillende functies:
o Signaalmoleculen
o Receptoren
o Structurele rol
o Verdediging
o Katalysator: enzymen die chemische reacties versnellen
 Nucleïnezuren: opgebouwd uit nucleotide, elk nucleotide bevat:
o Een suiker (deoxyribose of ribose)
o Een stikstofhoudende base (adenine, cytosine, guanine, thymine of uracil)
o Minstens 1 fosfaatgroep
 Lipiden: opslag en cel barrières
o Hebben een hydrofiele kop(oplosbaar in water) en hydrofobe staart(onoplosbaar in
water) waardoor ze barrières kunnen vormen zoals celmembranen
 Koolhydraten: brandstof en informatiedragers(herkenningssites)
o Opslagvorm: glycogeen bij dieren en zetmeel bij planten

1.3

 Centrale dogma: DNA -> RNA -> eiwitten
o DNA: DNA kopiëren wordt gekatalyseerd door DNA-polymerasen
o Transcriptie: DNA -> RNA, uitgevoerd door RNA_polymerase
o Translatie: RNA -> eiwitten, via ribosomen

1.4

 DNA bevat het genoom, dat is georganiseerd in genen
 Cel:
o Plasmamembraan: scheidt de cel van de omgeving, is selectief permeabel voor de
meeste stoffen(komt door eiwitten)
o Cytoplasma: binnenste substantie van de cel, vinden biochemische processen plaats
 Cytoskelet: actine filamenten, intermediaire filamenten en microtubuli
o Celwand(in planten): voor bescherming, bestaat vooral uit cellulose
o Nucleus: dubbel-membraan, informatiecenter
 Membraan bevat poriën die transport mogelijk maken
o Mitochondriën: bevat 2 membranen(buitenste en binnenste)
 Hiertussen zit intermembraan ruimte

,  Generatie van ATP
o Chloroplast(in planten): dubbel membraan, zet zonlicht om in chemische
energie(fotosynthese)
o Endoplasmatisch reticulum: membraanzakken
 Glad ER: processing van exogene chemicaliën
 Ruw ER: ribosomen aan cytoplasma kant – synthese van eiwitten
 Chaperonnes: helpen bij 3D-vouwing van eiwitten
o Golgi complex: transport vesicles van ruw ER gaan naar Golgi complex en fuseren hier –
verdere processing(carbohydraten toegevoegd)
o Secretoire granules(zymogen granule): vesicle met eiwitten van het Golgi systeem
richting het celmembraan en fuseert hier en dumpt inhoud(exocytose)
o Endosoom: materiaal wordt in de cel opgenomen door instulping van het
plasmamembraan (endocytose)
o Lysosymen: organellen gevuld met spijsverteringsenzymen en kunnen na fusie zorgen
voor afbraak van materiaal
 Verschil eukaryoten en prokaryoten:
o Eukaryoten: membranen rondom organellen
o Prokaryoten: missen de membranen rondom organellen

Hoofdstuk 2

2.1

 Brownian motion: kleine deeltjes in een vloeistof/gas bewegen willekeurig door de botsingen met
moleculen van die vloeistof/gas
o Moleculen in de omgeving zijn in beweging door de thermische energie van de omgeving
o Water fungeert als een soort smeermiddel

2.2

 Zuurstof is een elektronegatief elementen: de elektronen in de bindingen brengen meer tijd door
bij het zuurstofatoom dan bij de waterstofatomen -> hierdoor is water een polair
molecuul(zuurstof δ− en waterstof δ+)
o Waterstofbrug: waterstofatomen van ene watermolecuul gaan een interactie aan met de
licht negatieve zuurstofatomen -> cohesie van water
 Hydrofobe effect: niet-polaire moleculen lossen niet op in water

2.3

 Covalente koolstof-waterstofbinding: 418 kJ/mol
 Niet-covalente interacties
o Ionische bindingen: krachten tussen verschillende elektrische ladingen op atomen
k q 1 q2
 Wet van Coulomb: E= waarbij E=kracht, q = lading, r = afstand,
rD
D=diëlektrische constante(sterkst in vacuüm, D=1) en k=constante
 Afstand voor maximale bindingssterkte is 3 Å
o Waterstofbruggen: wanneer waterstof covalent
gebonden is aan een elektronegatief atoom zoals
zuurstof of stikstof – elektronen van waterstof
sterker aan getrokken – ongelijke verdeling van
lading – waterstof kan met ander atoom binden

,  Energie van waterstofbrug: 8-20 kJ/mol
 Afstand: tussen 1.5 en 2.6 Å
 Stabilisatie van DNA
o Van der Waals interacties: door tijdelijke asymmetrie in de elektrische lading van een
atoom – gedeeltelijke positieve en negatieve lading – aantrekking tussen atomen
 Sterker naarmate atomen dichterbij komen, tot ze afstand van 3-4 Å bereiken
 2-4 kJ/mol

2.4

 2e wet van thermodynamica: de totale entropie (mate van wanorde) van een systeem en zijn
omgeving neemt altijd toe in een spontaan proces
o Hydrofobe effect: neiging van niet-polaire moleculen om zich in water te groeperen, wat
resulteert in een afname van de entropie van het water(maar entropie van systeem
neemt toe)
 Fosfolipide zijn amfipatisch: ze hebben een hydrofiele kop en een hydrofobe staart
o In contact met water resulteert dit in de vorming van membraan met een hydrofiele
buitenkant en een hydrofobe binnenkant, dit wordt gestabiliseerd door van der Waals-
interacties tussen hydrofobe staarten
o Bij vouwen van eiwitten komen hydrofobe aminozuren in het binnenste van het eiwit
terecht – interageren met elkaar – stabilisatie van 3D structuur van het eiwit

, 2.5

 Keq = [producten]/[reactanten]
 pH = -log10[H+]
 pH + pOH = 14
 K a =¿ ¿
o Hoe groter de Ka, hoe sterker het zuur
 Buffers: weerstaat veranderingen in de pH van een oplossing, houdt de pH dichtbij de pKa van het
zuurcomponent van de buffer ondanks toevoegen van protonen of hydroxide-ionen

Hoofdstuk 3

3.1 Proteins are built from a repertoire of 20 amino acids

 α-aminozuur: centraal koolstofatoom(α koolstof) gebonden aan een aminogroep, een carbonzuur
en een zijketen(R-groep)
o Aminozuren kunnen voorkomen in 2 spiegelbeeldvormen: L-isomeer en D-isomeer
 L-aminozuren komen voor in eiwitten, waarschijnlijk door betere oplosbaarheid
o Aminozuren bestaan bij neutrale pH voornamelijk als dipolaire ionen(zwitterionen):
aminogroep (NH3+) is geprotonneerd en de carboxylgroep (COO-) gedeprotonneerd
 Bij een lage pH(pH=1) is er NH3+ en COOH