12.1 Organische en anorganische stoffen
Organische stoffen Anorganische stoffen
• Grote, energierijke moleculen • Kleine moleculen/ionen
• Komen niet voor in levenloze dingen • In levenloze en in levende dingen
• Bevatten: C, H, O, N, S en P • Elk element uit het periodiek systeem
• Voorbeelden: koolhydraten vetten, • Voorbeelden: CO2, O2, H2O, N2(g),
eiwitten, nucleïnezuren (DNA en NaCl, nitraat (NO3-), ammoniak (NH3),
RNA), ATP en vitamines
Biochemie, de scheikunde van het leven
Het onderzoek over (an)organische stoffen in levende wezens heet biochemie. Het doel is inzicht
krijgen in de moleculaire structuren en stofwisseling in de cel. Organische stoffen (stoffen in
organismen) reageren op dezelfde manier en volgens dezelfde wetten als anorganische stoffen.
Organische moleculen
Organische moleculen hebben een koolstofskelet. De vier belangrijkste groepen zijn:
• Koolhydraten
• Vetten
• Eiwitten
• Nucleïnezuren
De grotere koolhydraatmoleculen, eiwitmoleculen, DNA en RNA zijn polymeren. Polymeren spelen
vaak een rol bij het in stand houden van structuren. Voorbeelden van polymeren zijn:
• Cellulose in de celwanden van planten
• Chitine in de celwanden van schimmels en het uitwendige skelet van insecten
• Keratine
• RNA en DNA, bestaan uit ketens nucleotiden
Koolhydraten
Koolhydraten zijn opgebouwd uit ringvormige moleculen. Wanneer ze bestaan uit één ring, spreek je
van monosachariden. Twee suikermoleculen aan elkaar vormen een disacharide. Een disacharide
kan bestaan uit twee dezelfde of verschillende monosacharide. Vrijwel alle energie in cellen wordt
geleverd door oxidatie van glucose. Mono- en disachariden zijn goed oplosbaar en smaken zoet.
Grote koolhydraatmoleculen zijn polysachariden. Deze zijn uit dezelfde bouwstenen opgebouwd,
maar hebben een andere ruimtelijke structuur.
Belangrijke koolhydraten zijn:
• Glucose (druivensuiker), monosacharide: brandstof voor cel, bouwsteen van polysachariden
• Lactose (melksuiker), disacharide: voeding voor jonge zoogdieren, zit in (moeder)melk
• Zetmeel, polysacharide: glucoseopslag in planten, bijvoorbeeld in wortel, zaden en aardappel
• Glycogeen, polysacharide: glucoseopslag in dieren
• Cellulose, polysacharide: vormt de celwand van plantencellen
Condensatie- en hydrolysereacties
Het aan elkaar koppelen van twee monosachariden gebeurt door een condensatiereactie.
Omgekeerd kunnen uit een polysacharide vele monosachariden ontstaan door een hydrolysereactie.
Condensatie- en hydrolysereacties gebeuren ook bij de vorming en afbraak van vetten, eiwitten en
nucleïnezuren. Hydrolysereacties gebeuren in het darmkanaal.
, Lipiden
Lipiden zijn vetten en vetachtige stoffen. Ze bevatten C-, H-, O- en soms P-atomen. Vetten zijn niet in
water oplosbaar; ze worden apolaire stoffen genoemd.
Type lipide Functies
Vet Reservevoedsel, brandstof, isolatie
Fosfolipide Bouwstof van o.a. plasmamembranen (in alle organismen)
Steroïde Bestanddeel van het celmembraan (m.n. cholesterol) en sommige hormonen
Vetten
Een vetmolecuul bestaat uit één glycerolmolecuul met daaraan drie vetzuurmoleculen. Enkele
kenmerken van vetten zijn:
• De binding tussen het glycerol en de vetzuren gebeurt
via een condensatiereactie; er ontstaat een ester
• De drie vetzuren kunnen hetzelfde of anders zijn. Zo
is er een grote variatie.
• De meeste vetzuren bestaan uit ketens van 15 of 17
C-atomen.
• Er zijn verzadigde, enkelvoudig onverzadigde en
meervoudig onverzadigde vetzuren. De keten is met
een dubbele binding niet verzadigd met H-atomen.
Fosfolipiden
Een fosfolipide lijkt op een vetmolecuul, maar één vetzuur is vervangen door een fosforzuur. De
fosfolipiden vormen membranen. Er is een grote variatie aan fosfolipiden, omdat er verschillende
groepen aan de fosfaatgroep kunnen zitten en verschillende vetzuren aan de andere hydrofobe zijde.
Eiwitten
Eiwitten bevatten C-, H-, O- en N-atomen, soms ook S-atomen.
Eiwitten verschillen van koolhydraten en vetten, doordat ze in een
vrijwel oneindige variatie voorkomen. De twintig aminozuren die
als bouwstenen dienen, kunnen kortere of langere ketens hebben
en een variatie in ruimtelijke structuur bezitten.
Belangrijke functies van eiwitten:
• Bouwstof (structuureiwitten), bijvoorbeeld actine en
myosine in spieren; collageen in bindweefsel.
• Enzymen
• Transporteiwitten in celmembraan voor (actief) transport.
• Signaaleiwitten op het celmembraan
• Herkenningsmoleculen (voor de afweercellen)
• Antistoffen
• Eiwitten in het bloed bepalen de colloïd-osmotische waarde.
• Bepaalde eiwitten in het bloed dienen om stoffen te transporteren.
Organische stoffen Anorganische stoffen
• Grote, energierijke moleculen • Kleine moleculen/ionen
• Komen niet voor in levenloze dingen • In levenloze en in levende dingen
• Bevatten: C, H, O, N, S en P • Elk element uit het periodiek systeem
• Voorbeelden: koolhydraten vetten, • Voorbeelden: CO2, O2, H2O, N2(g),
eiwitten, nucleïnezuren (DNA en NaCl, nitraat (NO3-), ammoniak (NH3),
RNA), ATP en vitamines
Biochemie, de scheikunde van het leven
Het onderzoek over (an)organische stoffen in levende wezens heet biochemie. Het doel is inzicht
krijgen in de moleculaire structuren en stofwisseling in de cel. Organische stoffen (stoffen in
organismen) reageren op dezelfde manier en volgens dezelfde wetten als anorganische stoffen.
Organische moleculen
Organische moleculen hebben een koolstofskelet. De vier belangrijkste groepen zijn:
• Koolhydraten
• Vetten
• Eiwitten
• Nucleïnezuren
De grotere koolhydraatmoleculen, eiwitmoleculen, DNA en RNA zijn polymeren. Polymeren spelen
vaak een rol bij het in stand houden van structuren. Voorbeelden van polymeren zijn:
• Cellulose in de celwanden van planten
• Chitine in de celwanden van schimmels en het uitwendige skelet van insecten
• Keratine
• RNA en DNA, bestaan uit ketens nucleotiden
Koolhydraten
Koolhydraten zijn opgebouwd uit ringvormige moleculen. Wanneer ze bestaan uit één ring, spreek je
van monosachariden. Twee suikermoleculen aan elkaar vormen een disacharide. Een disacharide
kan bestaan uit twee dezelfde of verschillende monosacharide. Vrijwel alle energie in cellen wordt
geleverd door oxidatie van glucose. Mono- en disachariden zijn goed oplosbaar en smaken zoet.
Grote koolhydraatmoleculen zijn polysachariden. Deze zijn uit dezelfde bouwstenen opgebouwd,
maar hebben een andere ruimtelijke structuur.
Belangrijke koolhydraten zijn:
• Glucose (druivensuiker), monosacharide: brandstof voor cel, bouwsteen van polysachariden
• Lactose (melksuiker), disacharide: voeding voor jonge zoogdieren, zit in (moeder)melk
• Zetmeel, polysacharide: glucoseopslag in planten, bijvoorbeeld in wortel, zaden en aardappel
• Glycogeen, polysacharide: glucoseopslag in dieren
• Cellulose, polysacharide: vormt de celwand van plantencellen
Condensatie- en hydrolysereacties
Het aan elkaar koppelen van twee monosachariden gebeurt door een condensatiereactie.
Omgekeerd kunnen uit een polysacharide vele monosachariden ontstaan door een hydrolysereactie.
Condensatie- en hydrolysereacties gebeuren ook bij de vorming en afbraak van vetten, eiwitten en
nucleïnezuren. Hydrolysereacties gebeuren in het darmkanaal.
, Lipiden
Lipiden zijn vetten en vetachtige stoffen. Ze bevatten C-, H-, O- en soms P-atomen. Vetten zijn niet in
water oplosbaar; ze worden apolaire stoffen genoemd.
Type lipide Functies
Vet Reservevoedsel, brandstof, isolatie
Fosfolipide Bouwstof van o.a. plasmamembranen (in alle organismen)
Steroïde Bestanddeel van het celmembraan (m.n. cholesterol) en sommige hormonen
Vetten
Een vetmolecuul bestaat uit één glycerolmolecuul met daaraan drie vetzuurmoleculen. Enkele
kenmerken van vetten zijn:
• De binding tussen het glycerol en de vetzuren gebeurt
via een condensatiereactie; er ontstaat een ester
• De drie vetzuren kunnen hetzelfde of anders zijn. Zo
is er een grote variatie.
• De meeste vetzuren bestaan uit ketens van 15 of 17
C-atomen.
• Er zijn verzadigde, enkelvoudig onverzadigde en
meervoudig onverzadigde vetzuren. De keten is met
een dubbele binding niet verzadigd met H-atomen.
Fosfolipiden
Een fosfolipide lijkt op een vetmolecuul, maar één vetzuur is vervangen door een fosforzuur. De
fosfolipiden vormen membranen. Er is een grote variatie aan fosfolipiden, omdat er verschillende
groepen aan de fosfaatgroep kunnen zitten en verschillende vetzuren aan de andere hydrofobe zijde.
Eiwitten
Eiwitten bevatten C-, H-, O- en N-atomen, soms ook S-atomen.
Eiwitten verschillen van koolhydraten en vetten, doordat ze in een
vrijwel oneindige variatie voorkomen. De twintig aminozuren die
als bouwstenen dienen, kunnen kortere of langere ketens hebben
en een variatie in ruimtelijke structuur bezitten.
Belangrijke functies van eiwitten:
• Bouwstof (structuureiwitten), bijvoorbeeld actine en
myosine in spieren; collageen in bindweefsel.
• Enzymen
• Transporteiwitten in celmembraan voor (actief) transport.
• Signaaleiwitten op het celmembraan
• Herkenningsmoleculen (voor de afweercellen)
• Antistoffen
• Eiwitten in het bloed bepalen de colloïd-osmotische waarde.
• Bepaalde eiwitten in het bloed dienen om stoffen te transporteren.
