Les 1 – Basischemie
Organische chemie = chemie van levende organismen
Polaire bindingen:
• Polaire binding is zwakker dan een covalente binding
• Polaire covalente bindingen in watermoleculen veroorzaken een waterstofbrug
• Plus en min trekken naar elkaar toe
• Molecuul is niet geladen maar heeft dus een + en – kant (magnetisme)
Cohesie (samenhang) van watermoleculen:
• Samen houden alle H-bruggen de watermoleculen bij elkaar: aantrekking tussen moleculen van dezelfde stof
= cohesie
• Cohesie helpt transport van water tegen de zwaartekracht in, in planten
• Adhesion = aantrekking tussen verschillende stoffen
Water:
• Kan polaire moleculen oplossen
• Ook grote moleculen zoals proteïnen (eiwitten) kunnen oplossen in water als ze polaire of ionogene delen
hebben
Hydrofiel = houden van water
Hydrofoob = houden niet van water (apolair)
• Hydrofobe olie-achtige moleculen zijn belangrijk in levende organismen: celmembranen zijn eruit
opgebouwd
Bindingen van sterk naar zwak:
• Covalente binding
• Ionbinding
• H-brug
• Van der Waalskrachten
Koolstof (carbon) = ruggengraat van het leven
• Levende organismen bestaan vooral uit op koolstof gebaseerde stoffen
• Koolstof kan enorm goed grote, complexe e gevarieerde moleculen vormen
• Eiwitten DNA, koolhydraten en andere moleculen in levende organismen zijn allemaal opgebouwd uit
koolstof onderdelen
Moleculen variëren door:
• Carbon ketens/koolstof ketens vormen skelet van de organische moleculen
• Carbon ketens verschillen in lengte en vorm
• Plaats van eventuele dubbele bindingen
Hydrocarbons = koolwaterstoffen
• Hydrocarbons zijn organische moleculen die alleen uit koolstof en waterstof zijn opgebouwd
• Veel organische moleculen, zoals vetten hebben koolwaterstof onderdelen
• Koolwaterstoffen kunnen veel energie vastleggen
Isomeren zijn stoffen met dezelfde chemische formule (dezelfde onderdelen van het bouwpakket) maar met
verschillende structuur en dus ook verschillende eigenschappen.
Enantiomere = spiegelbeeld, bestaan uit dezelfde moleculen maar zijn toch verschillend. Komen veel voor in de
farmacie, ze kunnen verschillende effecten hebben.
,Functionele groepen: zijn bij de meeste reacties betrokken in de cel, aantal en plaats in een molecuul bepalen wat er
kan.
• Hydroxyl groep
• Carbonyl groep
• Carboxyl groep
• Amino groep
• Sulfhydryl groep
• Phosphate groep
• Methyl groep
Molecus of life: polymeren
• Koolhydraten → energieopslag en bouwstof
• Lipiden → hydrofoob, worden membranen mee gebouwd
• Eiwitten → diverse structuren en dus ook functies
• Nucleïnezuren → DNA
Hydrolyse en condensatie (hydration and dehydration)
Hydrolyse = splitsing (afbraak – knippen) levert energie: water er IN
Condensatie = synthese (opbouw – plakken) vraagt energie: water er UIT
Lipiden zijn een diverse groep hydrofobe moleculen
• Lipiden de enige niet echte polymeren
• Mengen allemaal slecht met water ( door…. lange vetzuren)
• Biologisch meest belangrijke groepen:
• Vetten ( energieopslag!)
• Fosfolipiden (membranen)
• Steroïden
• Was (wax)
Vetten en fosfolipiden:
• Polymeren van glycerol en 3 vetzuren
Vetten (verzadigd en onverzadigd)
• Fosfolipiden( 2vetzuren 1fosfaatgroep) vormen membranen in cellen door hun hydrofiele kop en een
hydrofobe staart
Proteïnen/eiwitten hebben enorme diversiteit in structuur en daarmee een grote reeks functies.
Eiwitten:
• Polymeren (ketens) van aminozuren (20-tal) met grillige vormen (structuur: primair - keten, secundair –
spiraal / plaat, tertiair – gevouwen en quaternair- verschillende gevouwen structuren samen)
• Korte ketens noemt men peptiden, de peptidebinding is de CN verbinding tussen de aminozuren
(aminogroep met carboxylgroep)
• Tussen de ketens ionbindingen, waterstofbruggen, vanderwaalskrachten, zwavelbruggen
Eiwitstructuur en functie:
• Specifieke functie door 3-dimensionale vorm
• Primaire structuur = aminozuurvolgorde
• Secundaire structuur = draaïng door H bruggen binnen molecuul
• Tertiaire structuur = opvouwen van het molecuul onder invloed van zijgroepen (“verfrommelen”)
• Quarternaire structuur = meerdere eiwitmoleculen in elkaar passen
Bij denaturatie (hitte, zuur, zuurstof, zoutconcentratie) wordt de opbouw (structuur) aangetast en veranderen de
eigenschappen (“gedrag”)
,Coagulatie (stolling) is een verdere verandering van eiwit
Enzymen zijn een specifieke groep eiwitten (biologische katalysatoren) die sterker werken bij lichte
temperatuurstijging en daarna onwerkzaam worden (denaturatie) en maar 1 specifieke reactie kunnen
Les 2 – Celstructuur, functie en membraan
Algemeen:
• Alle organismen bestaan uit cellen
• De cel is de eenvoudige verzameling wat kan leven
• Alle cellen zijn aan elkaar gerelateerd door afstamming van vroegere cellen
• Cellen kunnen onderling sterk verschillen van elkaar maar bevatten overeenkomstige onderdelen
Alle cellen bestaan uit:
• Celmembraan
• Cytosol (semi vloeibare substantie)
• Chromosomen
• Ribosomen (maken proteïnen en eiwitten)
Type cellen:
• Eukaryotische cellen → alle overige organismen
• Prokaryotische cellen → bacterie/archaea
Protisten = eencelligen
• Schimmels, dieren en planten (pantoffeldiertje)
Prokaryotische cel:
• DNA ligt los in de cel
• Geen celkern → geen membraan
Eukaryotische cel
• Wel een celkern
• Organellen begrensd door een membraan
• Cytoplasma tussen celmembraan en kern
• Groter dan prokaryotische cellen
Celmembraan:
• Organellen begrensd door membraan
• Dubbele laag van fosfolipiden en andere lipiden
• Hoe meer membraanoppervlak hoe meer activiteit mogelijk is
• Selectieve grens om de cel te laten functioneren
➔ Sterk verschil in pH = andere reactiemogelijkheden
Eucaryotische cel: dierlijke en plantaardige cel
Verschilt hangt samen met de omgeving en de functie van cellen:
• Beweging of vaste standplaats
• Celmembraan of celmembraan én celwand én centrale vacuole
• Flagellen (eencelligen/niet alle cellen in organisme)
Celwand van planten:
• Celwand zit buiten de celmembraan bij planten (niet bij dieren)
• Prokaryoten, schimmels en sommige eencellige eucaryoten hebben ook celwanden
• Celwand: beschermt de plantencel geeft vorm en voorkomt te grote wateropname
• Gemaakt van cellulose, met andere polysachariden en eiwitten
, Vetten: polymeren van glycerol en 3 vetzuren (verzadigd en onverzadigd)
Fosfolipiden( 2 vetzuren 1 fosfaatgroep) vormen membranen in cellen door hun hydrofiele kop en een hydrofobe
staart.
Organellen begrensd door membraan:
• Een dubbele laag van fosfolipiden en andere lipiden
• Hoe meer membraanoppervlak, hoe meer activiteit mogelijk is
• Is selectieve grens om de cel te laten functioneren
Bv. sterk verschil in pH = andere reactiemogelijkheden
In het celmembraan liggen ook nog eiwitten.
• Zorgen ervoor dat ook nog andere deeltjes naar binnen en buiten kunnen dan alleen de hele kleine
moleculen
Verschil dierlijke/plantaardige cellen:
• Vorm
• Celwand -> dierlijke cel niet
• Bladgroenkorrels (chloroplasten) -> dierlijke cel niet
• Flagel (staartje) -> plantaardige cel niet
• Bewegelijkheid -> dierlijke cel veel bewegelijker
• Centrale vacuole -> bij de dierlijke cel veel kleiner
Eukaryotische cel: dierlijke en plantaardige cel
Verschil hangt samen met de omgeving en de functies van de cellen:
• Beweging of vaste standplaats
• Celmembraan of celmembraan én celwand én centrale vacuole
• Flagellen (eencelligen/niet alle cellen in een organisme)
Celwand van planten:
• Celwand zit buiten de celmembraan bij planten
• Prokaryoten, schimmels en sommige eencellige eukaryoten hebben ook celwanden
• Celwand: beschermt de plantencel, geeft vorm en voorkomt te grote wateropname
• Gemaakt van cellulose, met andere polysachariden en eiwitten
Endomembraan systeem (hebben plantaardige en dierlijke cellen beide)
Regelt eiwittransport en metabole functies in de cel (stofwisseling)
Bestaat uit:
• Nuclear envelope/kernmembraan
• Endoplasmatisch reticulum (E.R.)
• Golgi apparaat
• Lysosomen
• Vacuolen
• Celmembraan
Deze organellen zijn met elkaar in verbinding of verbonden via boodschappenbezorgdienst: vesikel
(verpakkingen)
Celkern:
• Het DNA en de eiwitten die samen de chromosomen vormen = chromatine. Bijna alle cel informatie ligt hier
opgeslagen
• Dubbel membraan (met elk dubbele laag fosfolipiden) met kernporiën
• Kernmembraan gaat plaatselijk over in het ER
• Kernlichaampje of nucleolus is een klein, bolvormig object in de kern van een cel
Organische chemie = chemie van levende organismen
Polaire bindingen:
• Polaire binding is zwakker dan een covalente binding
• Polaire covalente bindingen in watermoleculen veroorzaken een waterstofbrug
• Plus en min trekken naar elkaar toe
• Molecuul is niet geladen maar heeft dus een + en – kant (magnetisme)
Cohesie (samenhang) van watermoleculen:
• Samen houden alle H-bruggen de watermoleculen bij elkaar: aantrekking tussen moleculen van dezelfde stof
= cohesie
• Cohesie helpt transport van water tegen de zwaartekracht in, in planten
• Adhesion = aantrekking tussen verschillende stoffen
Water:
• Kan polaire moleculen oplossen
• Ook grote moleculen zoals proteïnen (eiwitten) kunnen oplossen in water als ze polaire of ionogene delen
hebben
Hydrofiel = houden van water
Hydrofoob = houden niet van water (apolair)
• Hydrofobe olie-achtige moleculen zijn belangrijk in levende organismen: celmembranen zijn eruit
opgebouwd
Bindingen van sterk naar zwak:
• Covalente binding
• Ionbinding
• H-brug
• Van der Waalskrachten
Koolstof (carbon) = ruggengraat van het leven
• Levende organismen bestaan vooral uit op koolstof gebaseerde stoffen
• Koolstof kan enorm goed grote, complexe e gevarieerde moleculen vormen
• Eiwitten DNA, koolhydraten en andere moleculen in levende organismen zijn allemaal opgebouwd uit
koolstof onderdelen
Moleculen variëren door:
• Carbon ketens/koolstof ketens vormen skelet van de organische moleculen
• Carbon ketens verschillen in lengte en vorm
• Plaats van eventuele dubbele bindingen
Hydrocarbons = koolwaterstoffen
• Hydrocarbons zijn organische moleculen die alleen uit koolstof en waterstof zijn opgebouwd
• Veel organische moleculen, zoals vetten hebben koolwaterstof onderdelen
• Koolwaterstoffen kunnen veel energie vastleggen
Isomeren zijn stoffen met dezelfde chemische formule (dezelfde onderdelen van het bouwpakket) maar met
verschillende structuur en dus ook verschillende eigenschappen.
Enantiomere = spiegelbeeld, bestaan uit dezelfde moleculen maar zijn toch verschillend. Komen veel voor in de
farmacie, ze kunnen verschillende effecten hebben.
,Functionele groepen: zijn bij de meeste reacties betrokken in de cel, aantal en plaats in een molecuul bepalen wat er
kan.
• Hydroxyl groep
• Carbonyl groep
• Carboxyl groep
• Amino groep
• Sulfhydryl groep
• Phosphate groep
• Methyl groep
Molecus of life: polymeren
• Koolhydraten → energieopslag en bouwstof
• Lipiden → hydrofoob, worden membranen mee gebouwd
• Eiwitten → diverse structuren en dus ook functies
• Nucleïnezuren → DNA
Hydrolyse en condensatie (hydration and dehydration)
Hydrolyse = splitsing (afbraak – knippen) levert energie: water er IN
Condensatie = synthese (opbouw – plakken) vraagt energie: water er UIT
Lipiden zijn een diverse groep hydrofobe moleculen
• Lipiden de enige niet echte polymeren
• Mengen allemaal slecht met water ( door…. lange vetzuren)
• Biologisch meest belangrijke groepen:
• Vetten ( energieopslag!)
• Fosfolipiden (membranen)
• Steroïden
• Was (wax)
Vetten en fosfolipiden:
• Polymeren van glycerol en 3 vetzuren
Vetten (verzadigd en onverzadigd)
• Fosfolipiden( 2vetzuren 1fosfaatgroep) vormen membranen in cellen door hun hydrofiele kop en een
hydrofobe staart
Proteïnen/eiwitten hebben enorme diversiteit in structuur en daarmee een grote reeks functies.
Eiwitten:
• Polymeren (ketens) van aminozuren (20-tal) met grillige vormen (structuur: primair - keten, secundair –
spiraal / plaat, tertiair – gevouwen en quaternair- verschillende gevouwen structuren samen)
• Korte ketens noemt men peptiden, de peptidebinding is de CN verbinding tussen de aminozuren
(aminogroep met carboxylgroep)
• Tussen de ketens ionbindingen, waterstofbruggen, vanderwaalskrachten, zwavelbruggen
Eiwitstructuur en functie:
• Specifieke functie door 3-dimensionale vorm
• Primaire structuur = aminozuurvolgorde
• Secundaire structuur = draaïng door H bruggen binnen molecuul
• Tertiaire structuur = opvouwen van het molecuul onder invloed van zijgroepen (“verfrommelen”)
• Quarternaire structuur = meerdere eiwitmoleculen in elkaar passen
Bij denaturatie (hitte, zuur, zuurstof, zoutconcentratie) wordt de opbouw (structuur) aangetast en veranderen de
eigenschappen (“gedrag”)
,Coagulatie (stolling) is een verdere verandering van eiwit
Enzymen zijn een specifieke groep eiwitten (biologische katalysatoren) die sterker werken bij lichte
temperatuurstijging en daarna onwerkzaam worden (denaturatie) en maar 1 specifieke reactie kunnen
Les 2 – Celstructuur, functie en membraan
Algemeen:
• Alle organismen bestaan uit cellen
• De cel is de eenvoudige verzameling wat kan leven
• Alle cellen zijn aan elkaar gerelateerd door afstamming van vroegere cellen
• Cellen kunnen onderling sterk verschillen van elkaar maar bevatten overeenkomstige onderdelen
Alle cellen bestaan uit:
• Celmembraan
• Cytosol (semi vloeibare substantie)
• Chromosomen
• Ribosomen (maken proteïnen en eiwitten)
Type cellen:
• Eukaryotische cellen → alle overige organismen
• Prokaryotische cellen → bacterie/archaea
Protisten = eencelligen
• Schimmels, dieren en planten (pantoffeldiertje)
Prokaryotische cel:
• DNA ligt los in de cel
• Geen celkern → geen membraan
Eukaryotische cel
• Wel een celkern
• Organellen begrensd door een membraan
• Cytoplasma tussen celmembraan en kern
• Groter dan prokaryotische cellen
Celmembraan:
• Organellen begrensd door membraan
• Dubbele laag van fosfolipiden en andere lipiden
• Hoe meer membraanoppervlak hoe meer activiteit mogelijk is
• Selectieve grens om de cel te laten functioneren
➔ Sterk verschil in pH = andere reactiemogelijkheden
Eucaryotische cel: dierlijke en plantaardige cel
Verschilt hangt samen met de omgeving en de functie van cellen:
• Beweging of vaste standplaats
• Celmembraan of celmembraan én celwand én centrale vacuole
• Flagellen (eencelligen/niet alle cellen in organisme)
Celwand van planten:
• Celwand zit buiten de celmembraan bij planten (niet bij dieren)
• Prokaryoten, schimmels en sommige eencellige eucaryoten hebben ook celwanden
• Celwand: beschermt de plantencel geeft vorm en voorkomt te grote wateropname
• Gemaakt van cellulose, met andere polysachariden en eiwitten
, Vetten: polymeren van glycerol en 3 vetzuren (verzadigd en onverzadigd)
Fosfolipiden( 2 vetzuren 1 fosfaatgroep) vormen membranen in cellen door hun hydrofiele kop en een hydrofobe
staart.
Organellen begrensd door membraan:
• Een dubbele laag van fosfolipiden en andere lipiden
• Hoe meer membraanoppervlak, hoe meer activiteit mogelijk is
• Is selectieve grens om de cel te laten functioneren
Bv. sterk verschil in pH = andere reactiemogelijkheden
In het celmembraan liggen ook nog eiwitten.
• Zorgen ervoor dat ook nog andere deeltjes naar binnen en buiten kunnen dan alleen de hele kleine
moleculen
Verschil dierlijke/plantaardige cellen:
• Vorm
• Celwand -> dierlijke cel niet
• Bladgroenkorrels (chloroplasten) -> dierlijke cel niet
• Flagel (staartje) -> plantaardige cel niet
• Bewegelijkheid -> dierlijke cel veel bewegelijker
• Centrale vacuole -> bij de dierlijke cel veel kleiner
Eukaryotische cel: dierlijke en plantaardige cel
Verschil hangt samen met de omgeving en de functies van de cellen:
• Beweging of vaste standplaats
• Celmembraan of celmembraan én celwand én centrale vacuole
• Flagellen (eencelligen/niet alle cellen in een organisme)
Celwand van planten:
• Celwand zit buiten de celmembraan bij planten
• Prokaryoten, schimmels en sommige eencellige eukaryoten hebben ook celwanden
• Celwand: beschermt de plantencel, geeft vorm en voorkomt te grote wateropname
• Gemaakt van cellulose, met andere polysachariden en eiwitten
Endomembraan systeem (hebben plantaardige en dierlijke cellen beide)
Regelt eiwittransport en metabole functies in de cel (stofwisseling)
Bestaat uit:
• Nuclear envelope/kernmembraan
• Endoplasmatisch reticulum (E.R.)
• Golgi apparaat
• Lysosomen
• Vacuolen
• Celmembraan
Deze organellen zijn met elkaar in verbinding of verbonden via boodschappenbezorgdienst: vesikel
(verpakkingen)
Celkern:
• Het DNA en de eiwitten die samen de chromosomen vormen = chromatine. Bijna alle cel informatie ligt hier
opgeslagen
• Dubbel membraan (met elk dubbele laag fosfolipiden) met kernporiën
• Kernmembraan gaat plaatselijk over in het ER
• Kernlichaampje of nucleolus is een klein, bolvormig object in de kern van een cel
