scheikunde in de biologie: chemische bindingen

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

scheikunde in de biologie

chemische bindingen

Bindingen tussen atomen

• atoombinding (covalente binding)

       - apolair

       - polair

• ionbinding

Atoombinding (covalente binding)

2 atomen met een positieve kern delen een elektronenpaar dat om de kernen heen cirkelt.

Apolaire binding

covalente binding waarbij het gedeelde elektronenpaar zich op dezelfde afstand van beide atomen bevindt.

a = niet

polair = polenvormend

(zoals de plus- en min- pool 

van een batterij)

Polaire binding

covalente binding waarbij het gedeelde elektronenpaar zich dichter bij de kern van het ene atoom bevindt dan bij het andere atoom. Er treedt een verschil in elektronegativiteit op waardoor er een kant ontstaat met meer + en een kant met meer -. Dit wordt aangegeven met δ⁺ en δ^-. Dit symbool wordt gebruikt omdat het geen complete scheiding van elektronenpaar is.

Ionbinding (zouten)

• Deze binding vind je vooral bij een combinatie van een metaal en een niet-metaal ion, de metaalzouten.
• Het metaalatoom geeft een elektron af een het niet-metaalatoom. Er ontstaat een positief geladen metaalion en een negatief geladen niet-metaal ion. 
• In water vallen ze uiteen in losse
  ionen (een + en een - ion)

verschillende ionen in oplossing

• Kalium- K⁺
• Natrium- Na⁺
• Calcium -Ca²⁺
• Chloride -Cl^-
• Waterstof- H⁺ (uitzondering op de regel, want positief geladen, maar geen metaalion)
  Het gehalte aan H⁺ in een oplossing bepaalt de zuurgraad van de oplossing. De pH wordt bepaald aan de hand van het gehalte aan H⁺.

van apolaire- naar ionbinding

bindingen tussen bepaalde groepen in een molecuul of tussen moleculen

• Vanderwaalsbindingen
• waterstofbruggen
• zwavelbruggen

Vanderwaalsbinding

• zwakke (niet-covalente) binding tussen moleculen. 
• Hoe zwaarder/groter de moleculen, hoe groter de aantrekkingskracht

waterstofbrug

• Niet-covalente binding tussen bepaalde atomen binnen een molecuul of tussen moleculen. Meestal tussen OH groepen, waarbij de O-groep wat negatiever is en de H groep wat positiever is. (zie de apolaire binding bij water)
• In het plaatje is water (H₂O) getekend. H₂O is apolair, waarbij de witte waterstofatomen δ+ zijn en het rode O-atoom δ- is. 
• Er vormt zich een waterstofbrug tussen de H en de O
  van verschillende moleculen

Waterstofbruggen in een DNA molecuul

zwavelbrug

• sterke covalente binding tussen zwavelatomen binnen een molecuul
• Het aminozuur Cysteine bevat een zwavelatoom als restgroep. Tussen cysteines in een eiwit kunnen zwavelbruggen gevormd worden.
  Let op het verschil tussen een waterstofbrug (niet-covalente binding ) en een zwavelbrug (sterke covalente binding)

zwavelbrug tussen cysteine aminozuren

zwavelbrug in een eiwit afgebeeld