1. Biomoleculen Flashcards
Koolhydraten
- Bouwsteen : monosachariden
- binding : glycosidebindingen (disachariden, oligosachariden en polysachariden)
- niet gecodeerd in het genoom
- molecuulmassa is variabel
- meest aanwezig op aarde
- belang : voeding, metabolisme en biomedische toepassingen
- belangrijkste functies : energiebron en structuurgevende moleculen
glycosidebindingen
- sucrose
- lactose
- maltose
oligosacchariden
structuur van membraan + bloedgroep
* belangrijk voor cel-cel interactie
* O-gebonden of N-gebonden
2 groepen polysacchariden
- structuur gevende moleculen
- energie opslag
Cellulose
- structuur gevend polysaccharide
- glucose-glucose binding via bèta1-4 binding
- celwanden en houtvezels
Chitine
- structuurgevend polysaccharide
- GlcNac - GlcNac binding via bèta 1-4 binding
- in exoskelet van insecten en schaaldieren
Zetmeel
- energie opslag polysaccharide
- amylose : onvertakt
- amylopectine : vertakt
- D-glucose polymeer
- energiereserve in knollen, bollen en zaden
Glycogeen
- energieopslag polysaccharide
- vertakt met in het centrum een glycogenine eiwit
- energiereserve in de lever en spieren
Dextranen
- energieopslag polysaccharide
- energiereserve van bacteriën in mondholte = ontstaan van tandplaque en tandsteen
glucosaminoglycanen
95% suiker + 5% eiwitten
* sterk polair, negatieve ladingen (binden veel water)
* repeterende disacchariden (lange strengen)
* covalent gebonden aan eiwit = proteoglycanen
* functies in extracellulaire ruimtes : bindweefsel, bloedbaan, kraakbeen en gewrichten
hyaluronzuur
= glycosaminoglycaan
structuurpolymeer in glasachtig lichaam (oog), navelstreng en gewrichtsvloeistof
heparine
= glycosaminoglycaan
structuurpolymeer in bloedvatwand voor natuurlijke antistolling en medische antistolling
lipiden
- bouwstenen : vetzuren en alcoholdrager (glycerol en cholesterol)
- binding : ester- en etherbinding
- chemisch zeer divers : altijd hydrofoob effect
- niet gecodeerd in genoom
- belang : voeding, metabolisme, membraan en biomedische toepassingen
- belangrijke functies : energiebron in gezonde en minder gezonde voeding + vorming biomembranen
vetzuren
- even aantal C-atomen
- mechanisme van synthese en onvertakte koolwaterstofstaarten
- verzadigde vetzuren : enkelvoudige c-c bindingen
- onverzadigde vetzuren : ook cis-dubbele c-c bindingen
- belangrijk als metaboliet : verersteren aan alcoholgroep = lipiden
triglyceriden
= triacyl-glycerolen
* 3 vetzuren veresteren met 3 OH-groepen van glycerol
* dierlijke vetten : alleen verzadigde vetten
* plantaardige vetten of vis-oliën : ook onverzadigde vetten
membraanlipiden
- glycerolipiden
- sfingolipiden
glycerolipiden
- 2 vetzuren (v/o) op naast elkaar gelegen OH groepen van glycerol
- 3de OH veresterd met een fosfaatgroep = fosfatidyl groep
- 4 klasses : choline, ethanolamine, serine en inositol
sfingolipiden
- 1 vetzuur (V/O) op een amino-alcohol sfinosine
- fosfaatgroep of suikergroepen op sfinosine
vorming lipide dubbellaag
- amfifatische structuren : polaire kop en apolaire staart
- maximale opstapeling
- grenzen cellen en subcellulaire organellen af
Cholesterol
- 4 ringstructuren : A-D
- D-ring heeft vertakte koolwaterstofgroep
- A-ring heeft OH groep
- B-ring heeft een dubbele binding
- tussen A-B en C-D zitten 2 methylgroepen
- niet-veresterd cholesterol = membraanlipide
- veresterd = vetdruppeltjes (LDL) in bloedbaan/cellen
mozaïek model van biologische membranen
- moleculen van dubbellag hebben zwakke aantrekkingskracht tot elkaar
- dobberen integrale membraaneiwitten in dubbellaag : apolaire delen interageren met vetzuurstaarten <=> polaire delen interagenen met waterveld
- aan extracellulaire zijde vaak suikergroepen op eiwitten en lipiden
- aan tegrale eiwitten vaak perifere eiwitten als ankerpunt of signaal
lipid raft
interactie tussen cholesterol en verzadigde vetzuurstaarten van sfingolipiden
proteïnen
- bouwstenen : AZ
- functies : structuur, signaaloverdracht, bescherming en metabolisme
- gecodeerd in genen in het genoom
- 15% van het lichaamsgewicht
- belangrijke voedingsgroep van macronutriënten
- niveau’s in eiwitstructuur : oligopeptiden (2-20 residu’s), polypeptiden (20-100 residu’s) en eiwitten (+100)
AZ als bouwstenen
eiwitten, carboxylgroepen en afgeleiden (heam, neurotransmitters, polyaminen …)
essentiële AZ
AZ die niet in het menselijke lichaam aangemaakt worden
L-isomeren worden via voeding opgenomen
1 van meest voorkomende oorzaken bij kindersterfte
eiwitondervoeding
zwitterion
aminogroep + geïoniseerde carboxylgroep
zijketen modificatie
- reversiebele covalente veranderingen van de chemische opbouw van de zijketen
- fosforylering, acetylering, methylering …
- enzymen brengen veranderingen aan of halen ze weg
- verandering in structuur, lading en vorm zorgt voor verandering van fuctie
- belangrijk in metabole regeling
primaire structuur van eiwit
- AZen + S-S bruggen : unieke eigenschappen van elk type eiwit
- N-C terminaal
- aanmaak van AZ volgorde door mRNA
- unieke functies door 20 mogelijkheden per bouwsteen
orthologe verwantschap
sequentiehomologie tussen verschillende organismen (vb. alle insulines van alle dieren lijken op elkaar )
hoe groter de sequentiehomologie, hoe groter het functionele belang
paraloge verwantschap
sequentiehomologie binnen 1 organismen
* eiwitfamilies = paralogen
* transcriptievarianten = alternatief gebruik van 1 gen
* polymorfismen = alternatieve gecodeerde inhoud van 1 gen (allelen)
* oorsprong : genduplicatie in 1 genoom van een voorouder
* bijna alle menselijke genen hebben 2 paralogen of meer
homologie tussen paralogen
functioneel belang van de AZ positie
verschillen tussen paralogen
relevant voor expressie of divergente functie
pseudogen vorming
2 genoomduplicaties in oervertebraat leidt tot verles van vele genen
Basen
bouwstenen voor nucleosiden en nucleotiden
* purines : adenine en guanine
* pyrimidines : cytosine, thymine en uracil
nucleoside
aan de 1’-C atoom van een base een (deoxy)ribose binden
nucleotide
base met op 1’-C een (deoxy)ribose en 5’-C een 1 tot 3 fosfaten
* worden aangemaakt uit een aantal aminozuren en glucose-6-fosfaat
* vb. ATP, cAMP en dTTP
nucleïnezuren
onvertakte streng van nucleotiden
* backbone = suiker-fosfaat met 5’-3’ fosfodiesterbindingen
* basevolgorde zorgt voor de unieke inhoudelijke eigenschappen
* niveaus van nucleïnezuren : oligonucleotiden (2-20 basen), polynucleotiden (20-100 basen) en nucleïnezuren (+100 basen)
basenpaar complementariteit
A-T of A-U (dubbele binding)
C-G (3 dubbele binding)
basenpaarstapeling
hydrofobe platte schijven in centrum van helix
ruggengraat
elektrische ladingen en polaire groepen die contact hebben met de buitenzijde (water en eiwitten)
periodiciteit
10 bp per winding dus een 36° draaing per basepaar
stofwisseling
vorming van nieuwe metabolieten waardoor covalente binden verbroken moeten worden door enzymen
suikertransferase
enzymen die suikergroepen plaatsen op eiwitten en lipiden
er zijn verschillende polymorfismen van op basis van bloedgroep
ABO gen
heeft 3 allelen van suikertransferase :
* O-allel : codeert voor eiwit zonder enzymatische activiteit
* A-allel : codeert voor eiwit als GalNAc transferase
* B-alle : codeert voor eiwit dat werkt als Gal transferase
het immuunsysteem herkent lichaamsvreemde antigenen (bij een bloedtransfusie vb.) en regeert erop
Sikkelcel ziekte
polymofisme die zorgt voor verschil in bèta-globine
* verandering van glutamaat naar valanine (geladen naar apolair)
* hemoglobine krijgt neiging om wateroplosbaar te worden
* fibreuze kabels gaan RBC vervormen en gaan barsten waardoor BV zullen verstoppen
mutaties komen frequenter voor in gebieden met veel malaria
