Begrippen biochemie 31/07

Biochemie

studie van de scheikundige processen van het leven

Moleculaire economie

modulaire opbouw van grote moleculen

Monomeren

eenvoudige kleine bouwsteenmoleculen die lange ketens kunnen vormen
vb. cellulose en zetmeel zijn polymeren van covalent gebonden glucosemoleculen

lading-lading interacties

geladen moleculen die kracht uitoefen op elkaar
--> Wet van Coulomb

dipoolinteracties

moleculen die een interne asymmetische ladingsdistributie hebben trekken alkaar aan

van der Waals-radius

repulsie als de buitenste elektronenorbitalen overlappen

waterstofbindingen

tussen covalent gebonden H-atoom op donorgroep en paar elektronen op acceptorgroep
zwakke binding --> flexibel
vb. intermoleculair: DNA en intramoleculair: eiwitten

hydrofobe interacties

als apolaire moleculen interactie hebben met elkaar in waterige omgeving
--> stabiliteit van macromolecule

zwakke niet-covalente interacties spelen een belangrijke rol in:

• Stabilisatie van eiwitten en nucleïnezuren
• Herkenning van een biopolymeer door een andere
• Binding van substraten aan enzymen

hydrofobe moleculen

niet-polaire moleculen

hydrofoob effect

de exclusie van niet-polaire substanties door water

hyperchromociteit

is een toename in absorptie van UV-licht door nucleïnezuren, vaak geassocieerd met denaturatie. Het treedt op wanneer dubbele DNA-strengen uit elkaar gaan, waardoor de blootgestelde bases meer licht absorberen.

solvatatie

elektronegatief karakter van water laat het toe om ionaire en sterk polaire verbindingen te dissociëren = oplossen

(poly)amfoliet

moleculen met zowel positieve als negatieve geladen groepen
= amfotere elektrolyt is een stof die zowel als een zuur als een base kan reageren en daarbij in staat is om elektrische stroom te geleiden in een oplossing
vb. glycine (carboxylgroep heeft pKa 2,34 en aminogroep 9,6)

polyelektroliet

macromolecule met vele, doch één enkel type geladen geroepen
vb. nucleïnezuren: enkel negatieve ladingen
polylysine: enkel positieve ladingen

amfipatische

molecule met zowel een hydrofobe als hydrofiele kant

Debye-Hückel-ionenwolk

De denkbeeldige wolk van tegengesteld geladen ionen die zich vormt rondom een geladen deeltje (zoals een ion) in een elektrolytische oplossing. Deze wolk van ionen schermt de elektrische lading van het centrale deeltje gedeeltelijk af en vermindert zo de effectieve elektrische interactie met andere geladen deeltjes op afstand.

nucleoside

base gekoppeld aan ribose of 2'-deoxyribose
= base+suiker verbonden via glycosidische binding
vb. adenosine, guanosine, …

nucleotiden

base + pentose + fosfaat
vb. adenosine difosfaat (=ADP)

fosfodi-esterbinding

relatief sterke covalente binding tussen een fosfaatgroep en 2 alcoholen, via esterbindingen
meer specifiek wordt de naam gebruikt voor de binding tussen een fosfaatgroep en twee koolhydraatringen

nucleasen

enzymen die nucleïnezuren (DNA of RNA) afbreken door de fosfodiësterbindingen tussen nucleotiden te verbreken

zwitterion

moleculen die geladen groepen dragen met een tegenovergestelde polariteit maar globaal gezien neutraal zijn

chirale verbindingen geven hetzelfde eiwit, buiten …

• roteren in tegengestelde richting

• interageren met verschillende snelheid op bepaalde asymmetrische reagentia en enzymen

chaperone-eiwitten

eiwitten die andere eiwitten assisteren in hun "self-assembly" proces; ze verhinderen ongewenste interacties tussen opplooiende eiwitmoleculen

prosthetische groep

niet-eiwitcomponent die stevig (meestal covalent) aan een enzym of een ander eiwit is gebonden en essentieel is voor de biologische activiteit van dat eiwit

apoproteïne

eiwit zonder prosthetische groep

salting in

oplossen van eiwit bij verhoging van zourconcentratie

salting out

bij zeer hoge zoutconcentratie daal de oplosbaarheid van eiwit

Chromatografie

groep van scheidingstechnieken waarbij gebruik gemaakt wordt van 2 verschillende fasen nl de stationaire en mobiele

elektroforese

migratie van moleculen in elektrisch veld

Natieve PAGE

scheiding op basis van netto lading en grootte van eiwit

SDS-PAGE

scheiding op basis van grootte van eiwitpolypeptiden, na behandeling met SDS

aldose

wnr carbonylgroep op het einde van de keten voorkomt

ketose

indien carbonylgroep op andere plaats voorkomt is

reducerende suiker

koolhydraten dat door zijn vrije aldehydegroep of zijn vrije ketongroep een andere verbinding kan reduceren

glycosaminoglycanen

lange, onvertakte polysacchariden die bijdragen aan de structuur en functie van extracellulaire matrices. Ze bestaan uit herhaalde disacchariden eenheden, vaak met een amino-suiker en een uronzuur. Een voorbeeld van glycosaminoglycanen zijn hyaluronzuur en chondroïtine sulfaat.

Glycosaminoglycanen (GAG’s) zijn belangrijk voor het vasthouden van water en ondersteunen weefsels.

f

desdrines

polysacchariden met intermediaire ketenlengte

sfingolipiden

bevatten in de plaats van glycerol, sfingosine of analogen

katalysator

stof die de snelheid van een chemische reactie verhoogt zonder zelf te worden verbruikt

je hebt veel biologische katalysatoren, met grote specificiteit en efficiëntie

werken in waterig milieu onder milde omstandigheden

ribozym

RNA-molecule met een enzymatische activiteit

bepaalde RNA moleculen zijn autokatalytisch

autokatalytisch = een chemische reactie die wordt versterkt door het product van diezelfde reactie

abzym

antilichaam met katalytische activiteit

cofactor

niet-proteïne chemsiche verbinding die nodig is voor de biologische activiteit van een enzym
! wordt niet afgebroken, wordt niet verbruikt tijdens de reactie

co-enzym

klein organisch molecuul dat nodig is voor een enzym om zijn functie te vervullen

holoenzym

apoënzym + cofactor
--> apo-enzym = een enzym zonder zijn cofactor

enzymatische katalyse

proces waarbij een chemische reactie in de cellen van levende organismen wordt versneld of op gang wordt gebracht door daarvoor gespecificeerde enzymen --> in actieve centrum

KM

substraatconcentratie waarbij reacteisnelheid de helft bedraagt van de maximale snelheid die mogelijk is

inhibitie

daling van de enzymatische activiteit door binding van inhibitor op het enzym

metabolisme

alle chemische reacties die in de cellen plaatsvinden, inclusief anabolisme en katabolisme

katabolisme

afbraak van complexe moleculen

anabolisme

synthese van complexe organische moleculen

centraal metabolisme

alle reacties betrokken bij stockage en regeneratie van energie en bij het gebruik van deze energie voor biosynthese

gekoppelde reacties

de energie die vrijkomt uit de ene reactie zal worden gebruikt om een andere reactie mogelijk te maken in de cel

fosfageeen

energie opslagmolecule, hoge-energie fosfaatmolecule

amylasen

groep enzymen die tijdens de spijsvertering zetmeel "in stukken knippen"

zetmeel

polymeer koolhydraat dat bestaat uit talrijke glucose-eenheden die zijn verbonden door glycosidische bindingen

amylase

enzym dat de hydrolyse van zetmeel tot suikers katalyseert

glycogeen

meervoudig vertakt polymeer van glucose, waarbij de glucose-eenheden, via glycogenese, aan elkaar zijn gekoppeld
polymeer van glucose in dieren
meer alfa(1->6) vertakkingen

dehydrogenasen

enzymen die oxidatiereductiereacties katalyseren, specifiek door waterstofatomen (H⁺ en elektronen) van een substraat te verwijderen

oxidase

enzym dat oxidatiereacties katalyseert waarbij moleculaire zuurstof (O2O_2O2​) fungeert als de elektronenacceptor

biosynthese

opname van pyruvaat in de CZC die leidt tot de aerobe productie van energie en tussenproducten

anaplerotische reactie

enzyme-gekatalyseerde chemische reactie die intermediaire moleculen aanlevert voor verschillende metabolische reacties

lipasen

enzymen die de hydrolyse van vetten (lipiden) katalyseren, waarbij triglyceriden worden afgebroken tot glycerol en vrije vetzuren, hormonaal gereguleerde enzymen

galzouten

zouten van galzuren, gevormd uit cholesterol in galblaas

chylomicron

bevat een oliedruppel, bedekt met meer polaire lipiden en een eiwitmantel, dit helpt bij de dispersie en solubilisatie van het vet voor transport via bloed naar de weefsels, zowel voor Ereserve als voor oxidatie

Ketogenese

overmaat acetyl-CoA wordt door lever omgezet in oxaloacetaat, aceton en D-beta-hydroxybutyraat (ketonlichamen)

gluconeogenese

vorming van nieuwe glucosemoleculen uit niet-koolhydraat precursoren

co-enzym A

co-enzym, bekend om zijn rol in de synthese en oxidatie van vetzuren, en de oxidatie van pyruvaat in de CZC

celademhaling

proces waarbij biologische brandstoffen worden geoxideerd in aanwezigheid van een anorganische elektronenacceptor zoals zuurstof om grote hoeveelheden energie te produceren, om de bulkproductie van ATP aan te drijven

pyridinegebonden NAD/NADP gebonden dehydrogenasen

enzymen waarbij het actieve deel bestaat uit nicotinamide. Deze enzymen maken gebruik van NAD⁺ of NADP⁺ als los gebonden co-enzym. Dit betekent dat NAD⁺ of NADP⁺ tijdelijk aan het enzym binden, vergelijkbaar met een substraat, en na de reactie weer loskomen

flavoproteïnen

enzymen die flavine-afgeleide cofactoren bevatten, zoals flavine-adenine-dinucleotide (FAD) of flavine-mononucleotide (FMN), als prosthetische groep. Het actieve deel van deze enzymen is de isoalloxazinering in de flavine, die betrokken is bij de overdracht van elektronen en protonen tijdens oxidatie- en reductiereacties

ijzer-zwaveleiwitten

klasse van enzymen of elektronendragers die ijzer- en zwavelatomen bevatten, gecomplexeerd met cysteïne-residuen in het eiwit. Deze ijzer-zwavelclusters, zoals [2Fe-2S] of [4Fe-4S], zijn verantwoordelijk voor de overdracht van elektronen in verschillende biochemische reacties

cytochromen met ijzer

Cytochromen met ijzer zijn eiwitten die een heamgroep bevatten, waarin ijzer is ingebed in een porfyrinestructuur. Deze heemgroep fungeert als het actieve centrum voor de overdracht van elektronen. Tijdens dit proces wisselt het ijzer in de heemgroep af tussen de oxidatietoestanden Fe²⁺ (gereduceerd) en Fe³⁺ (geoxideerd)
geen transfer van H+

coenzyme Q

ook bekend als ubichinon, is een vetoplosbare molecule die een belangrijke rol speelt in de elektronentransportketen. Het is een mobiel elektronentransporteur in de binnenste mitochondriale membraan. Coenzyme Q verzamelt elektronen van verschillende complexen, zoals complex I (NADH-dehydrogenase) en complex II (succinaatdehydrogenase), en transporteert deze naar complex III (cytochroom bc1-complex).
Het actieve deel van coenzyme Q is de chinonring, die elektronen en protonen kan accepteren en afstaan. Wanneer coenzyme Q elektronen accepteert, wordt het gereduceerd tot ubichinol (CoQH₂). Deze eigenschap stelt het in staat om zowel elektronen als protonen te transporteren, wat essentieel is voor het creëren van de protonengradiënt die nodig is voor ATP-synthese.

moleculaire economie

modulaire opbouw van grote moleculen

eiwitten

pçlymeren van aminozuren met talloze functies (enzymen, transport, structuur)

nucleïnezuren

polymeren van nucleotiden voor opslag en overdracht van genetische informatie

polysachariden

polymeren van enkelvoudige suikers als energievoorraad, structuurelementen en als celsignalen

lipiden

vetten en vetzuren voor membraanstructuren, energieopslag en celsignalen

solvatatie (= hydratatie)

elektronegatief karakter van water laat het toe om ionaire en sterk polaire verbindingen te dissociëren

hydratering

watermantel rond Na+ en Cl- ionen

adenine

guanine

uracil

thymine

cytosine

precursoren

moleculen die een voorloper zijn in een reeks biochemische reacties

fosfodi-esterbidning

een relatief sterkte covalente binding tussen een fosfaatgroep en 2 alcoholen via 2 esterbindingen

amfoteer

verwijst naar een stof die zowel als zuur als als base kan reageren, afhankelijk van de omstandigheden

epimeren

twee suikers die enkel verschillen in de configuratie rond één asymmetrische C-atoom

glycosidische binding

covalente binding tussen een koolhydraat en een andere molecuul, al of niet een ander koolhydraat
wordt gevormd tussen de hemiacetaal -of hemiketaalgroep van een koolhydraat en de hydroxylgroep van een verbinding zoals alcohol

glycoside

stof die een glycosidebinding bevat

wassen

wateronoplosbare, vaste esters van hogere vetzuren met langketen mono-OH-vetalcoholen of sterolen

vetzuren

carboxylzuren met verzadigde of onverzadigde koolwaterstofketens, 4 tot 35-6 C, maar meestal 12, 14, …, 24

fosfolipide

wnr één van de primaire OH-groepen van glycerol is veresterd met fosforzuur, en de andere 2 met vetzuren

terpenen

ketens van C-5 koolwaterstofeenheid isopreen

isopreen

steroïden

derivaten van cyclopentaanhydrofenantreen: 4 niet-planaire ringen

zymogenen

enzym-gekatalyseerde activatie van inactieve precursoren van enzymen

proteoglycaan

eiwitglycosaminoglycanen, geglycosyleerde eiwitten met één of meerdere GAG

glycoproteïne

een eiwit dat suikers draagt