H5 Biomoleculen 5.4 & 5.5

• Biologie
• MBO
• Studiejaar 1

Biomoleculen

Lesdoelen

Aan het einde van de les kan ik..

• de bouwstenen van eiwitten benoemen.
• de verschillende structuren van eiwitten herkennen.
• de drie groepen lipiden en hun functies benoemen.

Eiwitten en Vetten

Eiwitten 

Meest voorkomende moleculen in cellen!

Zitten onder andere in vleeswaren, eieren, vis en noten

Zijn opgebouwd uit lange ketens (polymeren) van aminozuren.

 

Aminozuren

Zijn de bouwstenen van eiwitten en bestaan uit C, H, O en N. In sommige komt zelfs zwavel (S) voor.

Er bestaan 28 verschillende aminozuren, waarvan 22 gebruikt worden bij de opbouw van eiwitten! 

Aminozuren

Organismen kunnen de benodigde aminozuren voor de opbouw van eiwitten zelf maken uit voedsel. 

Indien dit niet kan maar het kant en klaar uit voedsel gehaald moet worden spreken we van een essentieel aminozuur. 

Het lichaam kan ongeveer twaalf van de 22 aminozuren zelf maken! 

Aminozuren

Bestaan in verschillende geïoniseerde vormen, afhankelijk van de pH. Er zijn twee ioniseerbare groepen: de aminogroep (-NH₂ -> NH₃⁺) en de carboxylgroep (COOH -> COO^-). 

In neutraal milieu zijn beide groepen geïoniseerd, dit heet het zwitterion 

(draagt zowel een positieve als negatieve lading) 

Welk groep geïoniseerd is, zal afhangen van de pH.

Uit welk monomeren zijn eiwitten opgebouwd? In welk atoom onderscheidt dit monomeer zich van een monosacharide?

Wat bedoeld men met een zwitterion?

Wat wordt er bedoeld met essentieel aminozuur?

Di-, tri- en polypeptiden

Tussen twee aminozuren kan een verbinding vormen onder onttrekking van water. Zo'n binding heet peptidebinding. 

Uiteindelijk kan er op dezelfde wijze een polypeptide gemaakt worden.

Door de 22 aminozuren in verschillende aantallen en in verschillende volgorde aan elkaar te koppelen is er dus een oneindig aantal polypeptide ketens mogelijk!

Van polypeptide tot eiwitten

Denaturatie van eiwitten

Ontstaat een peptidebinding door hydrolyse of condensatie

1. hydrolyse
2. condensatie

Wat bedoeld men met de primaire & secundaire structuur van een eiwit?

Waardoor wordt de ruimtelijke structuur van een eiwit in stand gehouden?

1. door hydrolyse en condensatie reacties
2. door H- en S- bruggen
3. alfa helix en beta sheets
4. peptide bindingen

Wat bedoelt men met denaturatie van enzymen? Waarom kan hoge koorts levensbedreigend zijn?

Lipiden

Vormen een heterogene groep anorganische verbindingen. 

Bestaat uit C- en H- atomen en hebben een apolair karakter (lossen slecht op in H₂O).

Worden in drie groepen verbeeld: triglyceriden, fosfolipiden en steroïden.

Triglyceriden

Zijn vooral bedoeld als energieopslag. Het vet wordt opgeslagen in het vetweefsel. Het opgeslagen vet dient vervolgens als steunmateriaal voor verschillende organen en als isolatiemateriaal bij warmbloedige dieren. 

Zijn opgebouwd uit glycerol en vetzuren

Triglyceriden

Glycerol is van nature een zoetmakende, stroperige stof, bestaande uit drie C-atomen met aan elk een OH-groep.

Vetzuren zijn C-ketens met aan het eind een COOH-groep. Dierlijke vetten hebben een hoge % vetzuren met enkelvoudige bindingen. Dit zijn de verzadigde vetzuren 

Glycerol is hydrofiel en de vetzuren hydrofoob. Hierdoor slecht oplosbaar in H2O

Wat is de algemene eigenschap van lipiden?

Triglyceriden zijn opgebouwd uit twee typen moleculen.Welke? Wat is de belangrijkste functie van triglyceriden?

1. glycerol, vetzuren en energie opslag
2. glycerol, vetzuren reservevoedsel

Waarom blijft vet op water drijven?

Wat is het verschil tussen verzadigde en onverzadigde vetten?

1. verzadigd heeft dubbele binding
2. onverzadigd heeft dubbele bindingen
3. onverzadigd heeft enkele bindingen
4. verzadigd heeft geen binding

Fosfolipiden

Bestaat uit glycerol met twee vetzuren en een fosfaatgroep.

Aanwezigheid van een fosfaatgroep maakt het molecuul hydrofiel terwijl de vetzuren hydrofoob zijn.

In een waterig milieu zullen de vetzuren naar elkaar keren en de fosfaatgroep en glycerol blijven naar buiten steken. 

Onverzadigde vetzuren hebben een of meerdere dubbelen bindingen. Dit type komt vooral voor bij plantaardige vetten.  

Steroïden

De basis van deze moleculen is het steraanskelet. Bestaande uit drie zesringen en een vijfring met in totaal 17 C-atomen.

Door aanwezigheid van hydrofiele OH-groepen en hydrofobe C-ketens, zijn ook steroïden slecht oplosbaar in water. 

Er zijn verschillende steroïden met zijketens aan C₁₇ en met een of meer OH-groepen bijvoorbeeld aan de C₃. Ook kunnen er dubbele bindingen in voorkomen. 

Steroïden

Belangrijkste steroïden in dierlijke organismen zijn cholesterol, galzuren en steroïdhormonen. 

• Cholesterol zit (naast fosfolipiden) in de meeste membranen en zorgt voor vloeibaarheid hiervan. 
  
• Galzuren spelen een rol bij de emulgatie van voedingsvetten. 
  
• Steroïdhormonen zijn de geslachtshormonen en hormonen van de bijnierschors, zoals cortisol.
  

Anabole steroïden zijn synthetische steroïden, afgeleid van testosteron. Ze hebben een prestatieverhogende werking door de vergroting van de spiermassa.

Welk kenmerk maakt fosfolipiden zo geschikt als bouwsteen van membranen?

De structuurformule van steroïden lijkt niet op triglyceriden of fosfolipiden. Toch worden ze tot de lipiden gerekend. Waarom?

Noem twee steroïden in het menselijk lichaam?