Kleine Moleculen: Eiwitten en Suikers

Kleine Moleculen

• Aminozuren zijn de bouwstenen van eiwitten.
• Suikers leveren energie, spelen een rol in immuunherkenning en zijn structuurcomponenten.
• Nucleotiden zijn de bouwstenen van DNA en RNA.
• Vetzuren zijn structuurcomponenten (membraan), bouwstenen van lipiden en een energiebron.
• Glycogeen is de belangrijkste reservestof voor mensen en bestaat uit α-D glucosemoleculen die aan elkaar zijn gebonden tot een groot vertakt molecuul.
• Chiraal atoom: Een (koolstof)atoom gebonden aan 4 verschillende groepen.
  • L-configuratie: hydroxylgroep links van hoogste genummerde C.
  • D-configuratie: hydroxylgroep rechts van hoogste genummerde C.
• Fischer-projectie: Verticale bindingen achter het papier, horizontale bindingen voor het papier.
• Haworth-projectie: 3D-weergave met dikke lijn en gestreepte lijnen.
• Enantiomeren: Spiegbeeldmoleculen.
• Diastereomeren: Isomeren die geen spiegelbeeld zijn en op 1 of meerdere chirale C-atomen verschillen.
• Epimeren: Diastereomeren die op één chiraal centrum verschillen (bijvoorbeeld D-glucose en L-glucose).
• Pyranose: Sacchariden met 6-ring (5 koolstofatomen, 1 zuurstofatoom).
• Furanose: Sacchariden met 5-ring (4 koolstofatomen, 1 zuurstofatoom).
• Ketose: Suiker met een ketogroep.
• Aldose: Suiker met een aldehydegroep.
• α-vorm, β-vorm en open vorm van suikers: Verschillende configuraties van de suikermoleculen.
• De grote variatie aan polysacchariden ontstaat door de vele stereo-isomeren die in monosacchariden voorkomen.

Histologisch Preparaat

• Fixatie: Conserveren van organismen door processen te stoppen.
  • Formaline: Bindt aan aminogroepen en thiolen van eiwitten.
  • Osmium tetroxide: Voor onderzoek van chemische aspecten.
• Inbedding: Inbedden in paraffine voor snijden.
  • Wassen, uitdrogen, schoonmaken, afkoelen, verharden, snijden.
• Kleuring: Kleuren met hemotoxyline, eosine of beide.
  • Markers worden gebruikt om andere delen van de cel zichtbaar te maken.
• Macromoleculen:
  • Behouden na fixatie: Nucleoproteïne, cytoskelet eiwitten, extracellulaire eiwitten, membraan fosfor-eiwitten, koolhydraatcomplexen.
  • Verloren tijdens fixatie: Glycogeen, proteoglycans, glycosaminoglycans.
• Micromoleculen: Gaan bijna altijd verloren tijdens fixatie.

Cytoskelet

• Actine filamenten/microfilamenten: Bevinden zich voornamelijk onder het celmembraan.
• Microtubuli: Bevinden zich door de hele cel, met concentratie bij de celkern.
• Intermediaire filamenten: Bevinden zich overal in de cel, met concentratie bij de celkern.
• Autofagocytose: Proces waarbij oude, niet bruikbare organellen door een membraan worden omgeven en fuseren met een lysosoom om afgebroken te worden.

Actief en Passief Transport

• Passief transport: Diffusie door een kanaal of transporter.
• Actief transport:
  • ATP-gedreven pompen: Halen energie uit ATP-hydrolyse (primair transport).
  • Coupled transporters: Halen energie uit de concentratiegradiënt die is gevormd door een ionenpomp (secundair transport).
  • Licht of redox gedreven pompen: Halen energie uit licht of redox-reacties.

Detergenten

• Triton-X 100: Amfipatisch, dus zowel hydrofoob als hydrofiel.
• Werking: Verstoort lipide bilaag, waardoor membraaneiwitten uit de membraan komen.
• Gevolg: De celmembraan wordt permeabel.

Enzymen

• Katalyse: Versnellen van chemische reacties door verlaging van de activeringsenergie.
• Transition state: Overgangstoestand van een reactant naar een product.
• Km: Concentratie substraat waarbij de reactiesnelheid de helft van de maximale snelheid is.
• Vmax: Maximale snelheid waarmee een reactie kan verlopen.
• Kcat: Turnovergetal, aantal substraatmoleculen die per seconde worden omgezet door één enzymmolecuul.
• Kcat/Km: Efficiëntie van een enzym.
• Enzymnamen: Eindend op -ase, bijvoorbeeld 'protease' breekt eiwitten af.
• Factoren die reactiesnelheid beïnvloeden: Temperatuur, concentratie substraat en enzym, pH.
• Allosterische enzymen: Komen voor in metabolische routes, kunnen door binding van een effector op een andere plek dan het actieve centrum hun activiteit veranderen.
• Lysosomen: Blaasjes met enzymen die organellen afbreken.
• Peroxisomen: Blaasjes met enzymen die toxische stoffen omzetten.

Michaelis-Mentenvergelijking

• Beschrijft de relatie tussen de reactiesnelheid van een enzymreactie en de substraatconcentratie.
• Toepassing: Voorspellen van reactiesnelheid onder verschillende omstandigheden.

Enzyminhibitie

• Competitieve remming: Remmer bindt aan het actieve centrum, Vmax blijft gelijk, Km neemt toe.
• Niet-competitieve remming: Remmer bindt aan een andere plek dan het actieve centrum, Vmax daalt, Km blijft gelijk.
• Oncompetitieve remming: Remmer bindt alleen aan het ES-complex, Vmax daalt, Km daalt.

Allosterie

• Regulatie van enzymactiviteit door binding van een effector op een andere plek dan het actieve centrum.

Enzymen aan het Werk

• μl: Microliter, eenheid voor volumemeting.
• Pipetten: Instrumenten voor nauwkeurig vloeistof doseren.
• Buffer: Oplossing met een stabiele pH.
• pH-meter: Instrument voor meten van de pH.
• Experimenten: Belang van pH en temperatuur voor enzymactiviteit.

Nucleinezuren

• DNA: Draagt genetische informatie.
• RNA: Spelled een belangrijke rol in de vroege evolutie, betrokken bij eiwitsynthese.

Mitose

• Replicatie: Verdubbeling van DNA.
• Chromosomen: Gedragen zich tijdens mitose, waardoor elke dochtercel een identieke kopie van het DNA krijgt.

Meiose

• Splitsen chromosomenparen: Random, zorgt voor genetische variatie.
• Crossing over: Genetisch materiaal uitwisselen tussen chromosomenparen, zorgt voor meer genetische variatie.
• In situ-hybridisatie: Techniek om mRNA of DNA te lokaliseren, gebruikt gemerkte nucleotidenprobes die binden aan complementaire sequenties.

Celcyclus

• Stadia: Verandering in celorganellen en DNA tijdens de celcyclus.
• G1-fase: Cel groeit, DNA is niet gerepliceerd.
• S-fase: DNA replicatie.
• G2-fase: De cel herstelt en bereidt zich voor op mitose.
• M-fase: De cel deelt zich (mitose of meiose).

Test je kennis over kleine moleculen zoals aminozuren, suikers, nucleotiden, en vetzuren. Dit quiz behandelt hun functies, structuren en de verschillende configuraties zoals L- en D-configuratie. Perfect voor studenten biochemie die hun begrip van deze essentiële biomoleculen willen verbeteren.