Hoe houdt een organisme zich als individu in stand

2. Chemische samenstelling van een cel
2.1 Koolstofverbindingen
2.1.1 Inleiding
Verse massa is het organisme in een levende vorm. Als een organisme sterft droogt het
uit. Het water in het organisme verdampt en er blijft enkele een droge massa over. Die
droge massa bevat een deel asgehalte en een deel koolstofverbindingen.
De 4 belangrijkste groepen koolstofverbindingen en hun hoofdelementen:
- suikers (= gluciden = sacchariden = koolhydraten): C, H, O
- vetten (= lipiden): C, H, O
- eiwitten (= proteïnen): C, H, O, N, (S)
- kernzuur: C, H, O, N, P
2.1.2 Betekenis en chemische structuur
2.1.2.1 Suikers
2.1.2.1.1 Chemische structuur
2.1.2.1.1.1 MONOSACCHARIDEN
Monosacchariden zijn de meest eenvoudige suikers. Er zijn twee soorten
monosacchariden:
- pentosen
- hexosen
A. PENTOSEN
- Ribose
- Desoxiribose (gedesoxideerde ribose)
 Ieder organisme bevat ribose en desoxiribose
B. HEXOSEN
β-Glucose
α-Glucose
β-Galactose (suiker in melk)
α-Galactose
Glucose en galactose kunnen aan elkaar hangen:
- met twee: disacchariden
- met meer: polysacchariden
2.1.2.1.1.2 DISACCHARIDEN
- Maltose
- Lactose
In de maag is er een enzym dat lactose kan splitsen in Bètagalactose en Alfaglucose,
lactase (zie hoofdstuk 3).
2.1.2.1.1.3 POLYSACCHARIDEN
- Cellulose
of
In de spijsvertering heeft de mens bepaalde enzymen die deze celluloseketens in
stukken kunnen knippen (=knipenzymen). Cellulose kunnen wij zelf niet verteren.
Sommige organismen kunnen dit wel (vb. bacteriën, schimmels). Deze organismen vinden
we dan ook vaak terug in de darm van een paard of een konijn, in de pens van een koe,…
Planten hebben cellulose nodig als bouwstof.
- Zetmeel
Deze stof vinden we terug in bv. aardappelen. Bij dieren is zetmeel vertakt, geen lange
molecuul. Het is opgebouwd uit glycogeen, een polymeer van Alfaglucose .
2.1.2.1.2 Betekenis
-
-
energiebron: monosacchariden
energiereserve: polysacchariden
Glucose is een rechtstreekse energiebron. Als er een teveel is aan glucose, wordt
die door de pancreas naar glycogeen omgezet. Een tekort aan glucose kan dan
weer opgelost worden door een omzetting van glycogeen naar glucose.
=> Suikers zijn een bron van energie
Suikers dienen als bouwstenen. De celwand bij planten is opgebouwd uit de
polysaccharide glucose. Ook de glycocalix is opgebouwd uit suikers.
=> Suikers worden gebruikt als bouwmateriaal.
2.1.2.2 Eiwitten
2.1.2.2.1 Chemische structuur
2.1.2.2.1.1 PRIMAIRE STRUCTUUR
Een eiwit is een polymeer, een aaneenschakeling van aminozuren.
Een aminozuur is opgebouwd zoals hierboven. De restgroep heeft 20 verschillende
vormen, wat maakt dat er ook 20 soorten aminozuren zijn.
Een restgroep H staat voor Glycine. Een restgroep CH3 staat voor Alanine. Aminozuren
binden als volgt:
Dit noemen we een peptidenbinding. Zo ontstaat er een polypeptideketen. De aard van
het eiwit wordt bepaald door de aard en de hoeveelheid en de plaats van de aminozuren.
Zo kan er een oneindig aantal eiwitten worden gecreëerd. Eiwitten zijn soortgebonden,
je kunt aan de eiwitten zien tot welke soort een organisme behoort1. Naarmate de
verwantschap tussen soorten groter worden, wordt de gelijkenis van de eiwitten groter.
2.1.2.2.1.2 SECUNDAIRE STRUCTUUR
De restgroepen van de aminozuren in deze eiwitten kunnen onderling zwavel- en
waterstofbruggen vormen. Door de aantrekkingskracht die er dan tussen de
restgroepen ontstaat, klapt het eiwit tot, vouwt het zich op. De structuur van zo een
eiwit is dus een vouwbladstructuur (of een spiraalstructuur).
2.1.2.2.1.3 TERTIAIRE STRUCTUUR
Deze eiwitten zijn driedimensionaal. Ze hebben een netstructuur.
2.1.2.2.1.4 QUATERNAIRE STRUCTUUR
Deze zijn opgebouwd uit polypeptideketens die zich rond ijzer- of magnesiumionen
bevinden. Voorbeelden zijn hemoglobine en insuline.
1
Een voorbeeld. Als de menselijke eiwitten voor 100% worden gezien, is dat voor de bonobo 99%,
voor een schaap ong. 90%, een platvis ong. 70%, een worm ong. 55% en zelfs een graslelie, een
plant, ong. 20%.
2.1.2.2.2 Betekenis
o
o
structuureiwitten: membraaneiwitten, haar, nagels, microtubuli, zweetharen,
spieren, dermatine i/d huid
enzymen en sommige hormonen zijn ook eiwitten
2.1.2.3 Vetten
2.1.2.3.1 Chemische structuur
2.1.2.3.1.1 TRIGLYCERIDEN
Alcohol + zuur => esther
Een triglyceride is een triesther.
1,2,3 propaantriol
Een vetzuur is een zuur dat in totaal meer dan 11 C’s telt. Dit zuur lost niet meer op in
water, want het heeft een langere apolaire keten. Er zijn twee soorten vetzuren:
o verzadigde vetzuren: Er zijn genoeg C’s, je kunt er niets meer bijhangen of er
iets af doen. De molecule is af.
o onverzadigde vetzuren: Een verbinding waarbij minstens één dubbele binding is
(één = mono-onverzadigd, twee = poly-onverzadigd). De aanwezigheid van de
dubbele binding zorgt voor een hogere kook- en smelttemperatuur. Een vet dat
lopend, vloeibaar is bij kamertemperatuur is gezonder (bv. plantaardige olie).
Vet:
Een vet heeft een polaire kop door de aanwezigheid van de vele O’s. Als de dubbele
binding exact in het midden van 16 koolstoffen valt, heb je een oliezuur. De plaats van
de binding bepaalt het soort vet.
2.1.2.3.1.2 FOSFOLIPIDEN
In plasmamembranen is één van de drie vetzuren vervangen door een fosfaatzuurrest en
een organische base (choline). Dat geheel is een fosfolipide.
2.1.2.3.1.3 STEROÏDEN
Dit zijn vetachtige stoffen waarvan de moleculen specifieke C-ringen bevatten. Een
voorbeeld is cholesterol.
2.1.2.3.2 Betekenis
o
o
o
opslaan van energie (reserve)
structuurbestanddeel: fosfolipiden, cholesterol
hormoon: steroïden