Studiebot antwoord

Vraag gesteld door: NancyHagemeier - 5 maanden geleden

Maak een oefenexamen van de volgende tekst: Celbiologie
Module 1: organische chemie
Deel 1: introductie organische chemie
Vier klassen moleculen:
- Eiwitten
- Suikers
- Vetten
- DNA/RNA (nucleotiden)
Koolstof is het atoom van het leven:

Deel 2: atomen, moleculen en interacties
Hybridisatie:
Atomen met hun buitenste schil compleet gevuld met elektronen zijn heel stabiel
Een s-orbitaal bevat twee elektronen die beide in een andere richting draaien, wat een magnetisch veld creert. Hierdoor stoten de elektronen elkaar niet af. De eerste schil bevat altijd alleen een s-orbitaal. De tweede schil bevat na het s-orbitaal ook nog drie p-orbitalen met drie verschillende orintaties. Ook de p-orbitalen bevatten slechts 2 elektronen
Bij het aanvullen van elektronenschillen tussen twee moleculen smelten twee orbitalen, die beide n molecuul bevatten, samen. Bij het versmelten van twee s-orbitalen bevinden de elektronen zich in het het midden, maar bij het versmelten van een s- en p-orbitaal bevinden de elektronen zich meer naar het p-orbitaal
Een enkele binding wordt gevormd door het samensmelten van twee s-orbitalen (). Een dubbele binding ontstaat wanneer er twee p-orbitalen met elkaar versmelten (). Ze vormen dan een elektronenwolk waarin de elektronen vrij kunnen bewegen, waardoor ze kunnen geleiden. Dit kan alleen gebeuren wanneer de p-orbitalen parallel staan aan elkaar. Het verschil tussen de bindingen zorgt ervoor dat het molecuul niet kan draaien en dus star is
Soorten koolstofmoleculen:
- Tetragonaal koolstof: sp^3-hybridisatie
o Omringd met vier andere moleculen
o Bindingshoeken van 109
o Vier enkele (4) bindingen
o Wil elektronen afstaan
- Trigonaal koolstof: sp^2-hybridisatie
o Omringd door drie andere moleculen
o Bindingshoeken van 120
o Twee enkele (2) en n tweevoudinge (1 en 1) bindingen
o Wil elektronen opnemen
Elektronegativiteit: hoe sterk de kern aan de buitenste elektronen trekt
Atomen die elektronen aantrekken om zo hun buitenste schil te kunnen vullen zijn elektronegatief (rechts in periodiek systeem) en atomen die elektronen willen afstaan om zo een volledig gevulde buitenste schil te hebben zijn elektropositief (links in periodiek systeem)
Elektronen in s-orbitalen bevinden zich dichter bij de kern, dus hoe groter het aandeel is van het s-orbitaal, hoe meer elektronagatief het atoom.
Bindingen tussen atomen met verschillende elektronegativiteiten zorgen voor gepolariseerde moleculen. Het atoom met een hogere elektronegativiteit heeft dan een negatieve lading en het atoom met een lage elektronegativitet heeft dan een positieve lading. Wanneer er een heel groot verschil is ontstaat er een zout/ionbinding. Wanneer er (bijna) geen verschil is tussen elektronegativiteiten is een molecuul polair/covalente binding en hebben de atomen geen lading ten opzichte van elkaar.
Niet covalente bindingen
Een vanderwaalsbinding ontstaat tussen twee grote apolaire moleculen, doordat de elektronen uit het ene molecuul de elektronen in het andere molecuul wegduwt. Het duwen van elektronen wordt door beide moleculen gedaan, maar dan op verschillende plekken in het molecuul. Dit zorgt voor een klein verschil in lading tussen de moleculen, wat een kleine aantrekkingskracht veroorzaakt. Al deze kleine aantrekkingskrachten zorgt voor een grote aantrekkingskracht en dus een binding. Hoe meer contactoppervlak, hoe meer kleine aantrekkingen er ontstaan, hoe groter de totale aantrekkingskracht, hoe sterker de binding.
Een hydrofobe kracht ontstaat door het samenvoegen van en vanderwaalsbinding en water. De uiteindes van het molecuul met de vanderwaalsbinding zijn hydrofoob en zoeken elkaar daarom op als het molecuul zich in water bevindt. De uiteindes duwen de watermoleculen tussen zich vandaan
Waterstofbruggen ontstaan door een binding van een H-atoom en een vrij elektronenpaar in een O-, N- of F-atoom
Deel 3: Functionele groepen en zuur- base chemie
Functionele groepen en eigenschappen
Alcoholen: een OH (hydroxyl) groep gebonden aan een sp^3 of sp^2 C-atoom
- Bij binding aan een sp^3 orbitaal 00:10
- Alcoholen zijn polaire verbindingen
- Alcoholen kunnen makkelijk H-bruggen vormen, waardoor het goed oplosbaar is in water
- Samen met een zuur vormt dit een ester
Thiolen: een SH-groep gebonden aan een sp^3 of sp^2 C-atoom
- Thiolen kunnen slecht H-bruggen vormen, waardoor het slecht oplosbaar is in water
- S is veel minder elektronegatief dan O, dus thiolen zijn minder polair dan alcoholen
- Twee S-atomen kunnen zwavelbruggen vormen, wat een erg sterke binding vormt
o Zwavelbruggen zorgen ervoor dat eiwitten vanuit lineaire ketens opgevouwen kunnen worden en die structuur kunnen behouden
Carboxylzuren: een OH-groep (enkele binding) en een O-atoom (dubbele binding) gebonden aan een sp^2 orbitaal
- Is een zuur en wil daarom heel graag een proton afstaan
o De lading die achterblijft is gestabiliseerd
- Kan heel makkelijk H-bruggen vormen met het dubbel gebonden O-atoom
- Vormt samen met een alcohol een ester
- Groep is heel polair
o Dubbel gebonden O-atoom is negatief geladen
o Enkel gebonden O-atoom van de OH-groep is positief geladen
- Beide O-atomen en het C-atoom zijn sp^2-gehybridiseerd.
o De p-orbitalen van het O-atoom en het C-atoom die de dubbele binding vormen in de tekening bevatten 1 elektron
o Het p-orbitaal van het andere O-atoom bevat 2 elektronen, wat als een los elektronenpaar wordt getekend

o Deze 4 elektronen in de p-orbitalen bewegen in werkelijkheid vrij tussen de drie atomen in plaats van dat er een duidelijke dubbele binding en een duidelijk los elektronenpaar aanwezig is
Aminen: een NH2 groep gebonden aan een sp^2 of sp^3 C-atoom
- De N-atomen kunnen H-bruggen vormen, maar die zijn wel minder sterk dan de H-bruggen met een O-atoom, doordat N-atomen minder elektronegatief zijn dan O-atomen
- Aminen zijn basisch, waardoor het graag een proton wil opnemen.
o Wanneer een amine een proton opneemt wordt het een zout
- Een N-atoom kan ook binden aan 4 C-atomen
o Het N-atoom wordt dan positief geladen
Alkaloden: zijn gekenmerkt door een cyclische structuur die minimaal 1 C-atoom bevat
- Zijn moleculen die in de natuur worden geproduceerd en vaak een heftige werking hebben
- Veel verslavende stoffen bevatten deze structuur
o Zorgt er in de natuur voor dat dieren terug blijven komen naar planten om zo hun zaden te kunnen verspreiden
- Veel neurotransmitters bevatten deze structuur
o Veel medicijnen worden geproduceerd op basis van deze structuur, doordat het molecuul dat gespecificeerd kan worden op een bepaalde receptor
Amiden: carboxylzuren, waarbij de OH-groep vervangen is door een NR2 (amine) groep
- De N is sp^2 gehybridiseerd en dus niet meer basisch
- Amiden zijn heel stabiel en lossen dus niet goed op in water
- Aminozuren worden aan elkaar gekoppeld door een amidebinding
- Amiden kunnen hele sterke H-bruggen vormen
o Het vrije elektronenpaar van het N-atoom kan zich verplaatsen naar het O-atoom, waardoor deze negatief wordt geladen en het N-atoom positief wordt geladen
Zuur/base theorie
- Een zuur in water geeft een proton af aan een watermolecuul
o Het zuur is dan een geconjugeerde (zwakke) base geworden
o Het water is een geconjugeerd (zwak) zuur geworden
- Een base in water neemt een proton van een watermolecuul
o De base is dan een geconjugeerd zuur geworden
o Het water is dan een geconjugeerde base geworden
- Een zuur en een base in water vormt samen een zout
o De zuur geeft een proton af aan de base
pH = - log[H3O+] , dus ho kleiner de pH hoe zuurder
- Zuren zijn in het lichaam bij pH=7 negatief geladen
- Basen zijn in het lichaam bij pH=7 positief geladen
Deel 4 & 5: stereochemie, conformaties en bio(macro)moleculen
Stereochemie en conformatie
Stereo-isomeren: moleculen met dezelfde molecuulformule maar een andere sructuurformule. De moleculen zijn asymmetrisch/chiraal
- Wanneer een asymmetrisch molecuul interacteert met een ander asymmetrisch molecuul past hij wel op het ene stereo-isomeer, maar niet op het andere stereo-isomeer
- Chiraal centrum: een asymmetrisch C-atoom is omringd met vier verschillende atomen
- Enantiomeren: spiegelbeeldparen/directe spiegelbeelden van elkaar
o Enantiomeren hebben dezelfde eigenschappen
o Racemisch mengsel: een 1:1 mengsel van beide enantiomeren
- Diastereomeren: de omringing van C-atomen is anders, maar het zijn geen directe spiegelbeelden
o Diastereomeren verschillen van elkaar in eigenschappen
- Elk stereo-isomeer draait licht een andere kant op
o Er zijn linksdraaiende en rechtsdraaiende stereo-isomeren
- Veel receptoren zijn asymmetrisch, waardoor er slechts 1 stereo-isomeer op past en de ander niet
- Wanneer een molecuul meerdere asymmetrische C-atomen heeft zijn er meer dan 2 spiegelbeelden mogelijk
o De hoeveelheid mogelijke moleculen is gelijk aan 2 tot de macht het aantal asymmetrische C-atomen
- Meso: een molecuul bevat asymmetrische C-atomen maar bevat een intern spiegelvlak, waardoor het molecuul zelf niet asymmetrisch is
Bepalen of een isomeer rechts- of linksdraaiend is:
1. Zoek het chirale centrum: C-atoom die is omringd door vier verschillende groepen
2. Bepaal het gewicht van de groepen
3. Nummer de gewichten van zwaar naar licht
4. Draai je naar links of naar rechts wanneer je telt van 1 naar 3 wanneer 4 naar achter wijst?
Conformatie: molecuul kan veranderen door te draaien om een enkele binding
Configuratie: molecuul kan alleen veranderen door bindingen te breken en opnieuw te maken.
Eiwitten en hun structuren
Aminozuren:
- Bouwstenen voor eiwitten
- -sheets worden gevormd doordat twee eiwitketens antiparallel naast elkaar liggen, waardoor er waterstofbruggen gevormd kunnen worden tussen het O- en H-atoom
- -helices worden gevormd doordat elk 4e molecuul een H-brug vormt
- Cystene vormt zwavelbruggen

Deel 6: bio(macro)moleculen en reactiemechanismen
Bio(macro)moleculen: suikers, RNA/DNA/ATP, vetten
Koolhydraten/suikers: (CH2O)n
- Uitzonderingen op de formule zijn aminosuikers en deoxysuikers
o Aminosuikers zijn bouwstenen voor kraakbeen
- Monosachariden
o Bestaan uit een enkele suikereenheid
o Meest eenvoudige suikers
o Kunnen niet worden afgebroken tot eenvoudigere suikers
- Disachariden
o Bestaat uit twee monosachariden
- Oligosachariden
o Bestaan uit een kleine hoeveelheid (2-10) monosachariden
o Smaken zoet
- Polysachariden
o Bestaan uit een grote hoeveelheid monosachariden
o Grote complexe koolhydraten
o Polymeren
o Smaken niet zoet
- Aldose suikers: reeks C-atomen met elk een OH-groep gebonden en aan het uiteinde een dubbelgebonden O-atoom
- De diversiteit in suikers zit in de ruimtelijke vorm
DNA:
- DNA bevat deoxysuikers die ervoor zorgen dat de DNA-streng zich in een helix vorm bevindt
o Een deoxyribose mist een OH-molecuul op plek 2
- DNA is aan de buitenkant volledig negatief geladen
o Het bevat een fosforzuur-molecuul een de buitenkant
o De OH groep van dit zuur wordt bij de pH van 7 gedeprotoneerd door basen en wordt dus O-
- Nucleotiden binden aan elkaar dmv H-bruggen
RNA:
- RNA bevat ribosesuikers
o Ribosesuikers bevatten wel een OH-groep op plek 2
- RNA is bijna altijd enkelstrengs
ATP:
- Bestaat uit drie fosfaatgroepen
- Het afstoten van een fosfaatgroep zorgt voor de afgifte van energie
Vetten/lipiden

- Classificatie vetzuren:
o Verzadigd: bevat alleen maar enkele bindingen
Dit soort moleculen kunnen lepeltje-lepeltje naast elkaar gaan liggen, waardoor verzadigde vetten vaak vaste stoffen zijn
o Onverzadigd: bevat dubbele bindingen
Onverzadigde vetten kunnen worden verzadigd door H2 toe te voegen. De H-atomen binden op de plekken met dubbele bindingen, waardoor er alleen enkele bindingen zijn
- Celmembraan: bestaat uit vetzuren, een stikstof base, een fosfaat en glycerol
o X: polaire kop
o R: apolaire staarten
- Hormonen/steroiden:
o Alle hormonen worden geproduceerd vanuit cholesterol
o Zijn hele starre moleculen, want de kleinste verstoringen hebben hele grote gevolgen
Reactiemechanismen
Veel reactiemechanismen worden gekenmerkt door het verplaatsen van elektronen.
Redox reacties:
- Oxidatie: een H-atoom in een molecuul vervangen door een OH-groep. Of een enkele binding omzetten in een dubbele binding, waarbij H2 vrijkomt
- Reductie: een O-atoom uit een molecuul halen. Of een dubbele binding enkel maken door H2 toe te voegen
- In cellen wordt er geoxideerd met O2 en gereduceerd met H-
o Zowel O2 als H- zijn niet vrij in het cytoplasma aanwezig
o H- wordt gehaald uit NADH-moleculen
Het vrije elektronenpaar op het N-atoom duwt tegen de elektronen in de dubbele binding aan de linkerkant van de ring
Deze elektronen uit de dubbele binding duwen tegen het H-atoom, waardoor deze vrij komt als H-
Substitutie reacties:
- Er wordt een atoom of een molecuul vervangen door een ander atoom of een ander molecuul
- Vertrekkende groep: het atoom of molecuul dat wordt vervangen door een ander atoom of molecuul
Additie reacties:
- Er wordt een atoom of molecuul toegevoegd aan een ander molecuul die een dubbele binding bevat ; verzadiging
Condensatie reacties:
- Er komen twee moleculen samen en daarbij komt een klein molecuul, zoals water, vrij
- Condensatie reacties kunnen alleen plaatsvinden bij een hele hoge temperatuur of doormiddel van enzymen
o In de active site van een enzym zorgen zijketens van aminozuren voor de juiste omstandigheden
- Vertrekkende groep: het kleine molecuul dat vrijkomt
o In de natuur is dit fosfaat
- Hydrolyse: een omgekeerde condensatiereactie
Module 2: bioenergetica, eiwitfunctie, RNA-translatie en eiwitvorming
Deel 1: bioenergetica
We leven in een negatieve entropie (S) in J/K
- Entropie: de hoeveelheid chaos in een systeem
- Hoe meer energie ergens in wordt gestoken, hoe minder entropie
- Bij biosynthese neemt de entropie altijd af
o Om deze reden moeten wij altijd energie toevoegen aan ons systeem

Bij bijna alle biochemische omzettingen in de cel ontstaat er meer entropie, waardoor de moleculen in de omgeving harder gaan bewegen. Hierdoor is er een verlies van warmte aan de omgeving
Free energy:
- Bij een reactie A B geldt G = GA - GB
o G in kJ/mol is het verschil in energie tussen en het begin en het eind van een reactie
o Wanneer de evenwichtsconstante Keq = [B] / [A] > 1 dan G < 0 en zal de reactie verlopen. Dus wanneer de concentratie van B groter is dan de concentratie van A verloopt de reactie
Hoe groter de evenwichtsconstante Keq, hoe meer energie er vrij komt
- In biologische systemen maken we gebruik van 298 K / 25C en pH=7 (G0)
o G0 = - R T lnKeq
R = 8.3 (J/molK de ideale gasconstante
T = temperatuur
Keq = evenwichtsconstante
o De standaard vrije energie G0 = 0 in equilibrium
- Hoe meer negatief G, hoe gunstiger de reactie
- Bij een positieve G verloopt de reactie niet spontaan
o Het is een endotherme reactie waar energie voor nodig is om het te laten plaatsvinden
- De Gs van twee reacties kunnen bij elkaar worden opgeteld als de reactie samen worden gevoegd
Wetten van thermodynamica:
- Tweede wet van thermodynamica / de wet van behoud van energie: de totale entropie van een systeem met zijn omgeving neemt altijd toe. Entropie in een systeem kan minder worden wanneer de entropie van zijn omgeving toeneemt
- Eerste wet van thermodynamica: de hoeveelheid energie in een systeem is gelijk aan en tegenovergesteld zijn aan de enthalpy(h): de warmte/energie die aan de omgeving wordt afgegeven
o E = -h
o Somgeving = -hsysteem / T (in een systeem)
o Stotaal = Ssysteem + Somgeving
o Stotaal = Ssysteem - hsysteem / T
o -T Stotaal = hsysteem - T Ssysteem
o G = hsysteem T Ssysteem (Gibbs free energy)
Endogene reacties worden in gang gezet door er ATP aan toe te voegen
- Endogene reacties hebben van zichzelf een positieve G
- Een ATP-reactie heeft een hele lage negatieve G
- De positieve G en de lage negatieve G bij elkaar opgeteld leveren een negatieve G, waardoor de endogene reactie wel kan verlopen
Standard free energy:
- Bij A + B C + D geldt K = ([C][D]([A][B])
- Reacties die bij een ongeveer gelijke concentraties (equilibrium) niet verlopen, kunnen wel verlopen wanneer n van de twee concentraties hoger is dan de ander
Enzymen katalyseren reacties:
- De oxidatie van moleculen levert energie op en de reductie van moleculen kost energie
- Het equilibrium verandert niet; het enzym zorgt er alleen voor dat de reactie sneller verloopt


De energie die vrijkomt bij reacties met een lage G kan worden gebruikt om reacties met een positieve G te laten verlopen. De reactie van ATP naar ADP (verlies van een fosfaatgroep) heeft een lage G en kan doordoor worden gebruikt om energie te faciliteren. De fosfaatgroep wordt aan het om te zetten molecuul gekoppeld, waardoor deze een hogere energie krijgt en de reactie wel kan verlopen.
Aerobe dissimilatie
Suikers worden stapsgewijs geoxideerd en de energie die daarbij vrij komt wordt in energiepakketjes opgeslagen: glycolyse. Glycolyse levert netto 2 NADH en 2 ATP
1. Glucose(C6) wordt gefosfyliseerd door ATP
2. De structuur van het molecuul glucose wordt aangepast naar fructose1,6-bisphosphate (C6)
3. Er wordt nog een fosfaat toegevoegd door ATP
4. Het fructose(C6) molecuul wordt gesplitst in een glyceraldehyde3-phosphate(C3) en een dihydroxyacetonephosphate (C3) molecuul
5. Het glyceraldehyde molecuul kan door naar glycolyse en het acetone molecuul wordt omgezet naar nog een glyceraldehyde(C3) molecuul
6. Een enzym bevat NADP+ en bindt zich aan een glyceraldehyde molecuul. De fosfaat wordt aan het molecuul gekoppeld en de H die vij komt levert NADH. Hierbij komt nog een extra H+ vrij.
7. De net gekoppelde fosfaat wordt gekoppeld aan een ADP, wat ATP creert
8. De andere fosfaat wordt van plek gewisseld voor een hogere energie
9. Er wordt water afgesplitst
10. De fosfaat wordt gekoppeld aan een ADP, wat ATP creert. Hierbij ontstaat het pyruvate (C3), wat wordt omgezet tot acetyl-CoA (C2). Hierbij worden ook twee NADH moleculen gecreerd per pyruvaat en vervolgens kan het acetyl-CoA door naar de citroenzuurcyclus
Citroenzuurcyclus vindt plaats in mitochondria:
1. Acetyl-CoA wordt gekoppeld aan oxaalazijnzuur (C4) en vormt dan citroenzuur (C6)
2. Hier wordt water aan gekoppeld waardoor het isocitroenzuur(C6) wordt
3. Hier wordt twee keer een CO2 vanaf gekoppeld en daarbij worden 2 NADH gecreerd
4. Vervolgens wordt er water aan het C4 molecuul toegevoegd
5. Er wordt een GTP gemaakt, waar weer ATP uit gemaakt kan worden
6. Er wordt FADH2 af gesplitst
7. Er wordt weer water toegevoegd
8. Er wordt weer NADH afgesplitst


Dissimilatie in het brein
Astrocyten verkrijgen bijna al hun energie uit glycolyse, omdat het enzym dat nodig is bij stap 6 hier aanwezig is. In neuronen is dit enzym niet aanwezig, waardoor zij bijna al hun energie verkrijgen uit de citroenzuurcyclus. Zij krijgen hiervoor het pyruvaat van de astrocyten. Astrocyten zijn de enige cellen in het brein die glycogen opslaan en hiermee dus zelfvoorzienend zijn van energie en ook nog voor neuronen
Andere vormen van energie verkrijgen
Vetten:
Bij de afbraak van vetten voor energie worden er steeds 2 C-atomen van de keten afgehaald, waardbij FADH2 en NADH worden gecreerd. Uiteindelijk kan het molecuur de citroenzuurcyclus in
Anaerobe omgeving:
Wanneer er niet genoeg zuurstof aanwezig is wordt het pyruvaat omgezet in lactaat. Hier kan 1 NADP+ uit worden gecreerd.
Deel 2: eiwitfunctie
Enzymen zijn eiwitten die zich zo vouwen dat er een active binding site ontstaat. De active site is uniek voor bepaalde substraten door zijn vorm. Substraten binden zich aan de active binding site van enzymen doormiddel van niet-covalente bindingen. Dit gebeurt wanneer de bindingen sterker zijn dan de bewegingsenergie van zowel de substraat als het enzym. Of er een binding wordt gevormd of niet is afhankelijk van:
- Dissociation rate = Koff x [AB]
Koff = dissociatiesnelheids constante
- Association rate = Kon x [A] x [B]
Kon = associatiesnelheids constante
Wanneer er een equilibrium ontstaat geldt:
- Dissociation rate = association rate
- Kon x [A] x [B] = Koff x [AB]
- K = Kon/Koff = [AB]/[A][B]
K = equilibriumconstante
Een grote equilibriumconstante betekent een negatieve G en betekent dus een sterke binding tussen substraat en enzym
Bindingsenergie: als een enzym bindt aan een substraat komt daar een klein beetje energie bij vrij
De snelheid (V) van een reactie A B wordt bepaald door:
- Hoe snel A verdwijnt
o V = - A/T
- Hoe snel B ontstaat
o V = B/T
- Er is een maximumsnelheid waarmee een reactie kan verlopen, afhankelijk van de hoeveelheid aanwezige enzymen
o V0 = Vmax x ([S]/([S] + Km))
V0 = initile snelheid
S = substraat
o Km is de concentratie substraat waarbij de reactie op 50% van de maximumsnelheid plaatsvindt
Een hoge Km betekent een lage affiniteit van het enzym voor het substraat
Een lage Km betekent een hoge affiniteit van het enzym voor het substraat
Voor een reactie van de eerste orde geldt:
- V = k[A]
- De evenredigheidsconstante (k in s^-1) houd in dat de snelheid waarmee de reactie verloopt evenredig is aan de hoeveelheid A
Steady state assumption: de concentratie van het enzym-substraat-complex (ES) is en blijft constant snel na het toevoegen van het substraat, doordat de reactie beide kanten op kan verlopen
-
o K2 = Vmax/[E]t
o K2 is het omzettingsgetal. Het geeft het aantal substraatmoleculen dat door 1 enzym per seconde wordt omgezet aan
Een hoge k2 geeft een snelle omzetting aan
Een lage k2 geeft een langzame omzetting aan
- Wanneer al het enzym is gebonden aan een substraat geldt [ES] = [E]t
o [E]t = totale concentratie van het enzym
- Katalytische efficintie is de maat voor hoe effectief een enzym een substraat omzet in product
o K2/Km
Regulatie van enzymen:
- Negatieve regulatie: er bindt een eiwit aan het enzym waardoor deze niet meer kan binden aan het substraat en deze dus niet meer om kan zetten
- Positieve regulatie: er is binding van een eiwit aan het enzym nodig om het substraat om te kunnen zetten. Zonder de binding van het eiwit kan het enzym het substraat niet omzetten
- Een enzym in de quaternaire structuur kan meerdere bindingsplekken hebben voor regulerende eiwitten
o Het binden van n regulerend eiwit kan de binding van een ander regulerend eiwit benvloeden
- ATP wordt naast het gebruik voor energie ook gebruikt om enzymen te fosforyleren doormiddel van kinase. Het effect hiervan kan positieve of negatieve regulatie zijn. Fosfaat kan weer van het enzym af worden gehaald door phoshatase
Deel 3: RNA-translatie en eiwitvorming
tRNA
tRNA heeft een anticodon gekoppeld aan 1 van de aminozuren. Als het anticodon van het tRNA overeenkomt met het mRNA wordt het bijbehorende aminozuur gekoppeld aan de keten.
RNA moleculen hebben de neiging zich op te vouwen, doordat er zich complementaire sequences in het enkelstrengse RNA bevinden.

Wobble pairing: er wordt door tRNA een niet complementaire nucleotide gebonden aan het de derde positie op het mRNA, die wel hetzelfde aminozuur oplevert. Dit zorgt ervoor dat er minder tRNAs aanwezig hoeven te zijn in een cel. Naast de vier standaard nucleotiden kan er ook een Inosine zijn gebonden aan het tRNA. Dit is een gedeanimeerde adenine en hij kan in eukaryoten binden aan een U of een G.
Het aminozuur wordt aan het tRNA gekoppeld door een enzym, elk aminozuur heeft zijn eigen specifieke enzym, die gebruik maakt van ATP:
1. Het aminozuur bindt zich aan een ATP die 2 fosfaat afsplitst en daardoor een AMP wordt. De OH in het aminozuur wordt dus vervangen door een AMP
2. Vervolgens bindt het aminozuur zich aan de bovenkant van het tRNA. Hierbij wordt de AMP afgesplitst en wordt de 3 OH op het tRNA vervangen door het aminozuur
3. Naast de synthesis site, waar het aminozuur aan tRNA wordt gekoppeld, heeft het enzym ook een editing site, waar verkeerd gekoppelde aminozuren worden verwijderd
De binding van het aminozuur aan het tRNA is een hoge energie binding en kan daarom worden overgedragen naar het mRNA.
Ribosomen
Ribosomen bestaan uit RNA en eiwitten en is opgedeeld in:
- Kleine sub eenheid (30S in bacterin en 40S in eukaryoten): is verantwoordelijk voor het herkennen van het startcodon en het positioneren van het eerste beladen tRNA. Dit doet hij door zich te binden aan de 5-cap en over het mRNA te bewegen totdat het een startcodon tegenkomt
- Grote sub eenheid (50S in bacterin en 60S in eukaryoten): bindt pas aan de kleine sub eenheid wanneer deze een startcodon heeft gevonden en is verantwoordelijk voor het vormen van peptidebindingen tussen aminozuren
o A-site: hier komen de tRNAs binnen. Het anticodon paart hier met het mRNA en het bijbehorende aminozuur wordt aan de aminozuurketen toegevoegd
o P-site: hier wordt het eerste tRNA gekoppeld en vervolgens worden hier de peptidebindingen gecreerd tussen het nieuwe aminozuur en de al bestaande aminozuurketen
o E-site: hier maakt het tRNA zich los en verlaat het ribosoom
Er zijn ook nog enzymen die helpen bij het translatie proces:
- Ef-tu: brengt het juiste tRNA naar het ribosoom en laat weer los wanneer het tRNA het juiste anticodon bevat. Wanneer het tRNA niet het juiste anticodon bevat laat het ef-tu-eiwit niet los en kan het aminozuur niet worden gebonden
- Ef-g: na de vorming van een peptidebinding zorgt ef-g voor de verplaatsing van het ribosoom langs het mRNA
Als het ribosoom het stopcodon tegenkomt wordt er geen tRNA gebonden maar een factor met een GTP. De GTP laat los het de factor komt in de E-site te zitten. Alle schuift nog een keer op, zodat het laatste tRNA uit het ribosoom kan worden verwijderd en het eiwit los kan komen
Antibioticum kunnen ervoor zorgen dat de translatie in bacterin wordt stopgezet, doordat zij effect hebben op de ribosomen. Echter hebben ze geen effect op eukaryote ribosomen
Kwaliteitscontrole voor mRNA
Wanneer een mRNA verkeerd is gespliced en er dus nog een intron in zit. Is er een eiwitcomplex die dit herkent en het mRNA degraderen


Het vouwen van eiwitten
De meeste eiwitten beginnen al met vouwen en binden aan andere eiwitten terwijl zij worden gesynthetiseerd. Dit gebeurt doormiddel van heat shock protens (hsp) en met behulp van ATP. Hsp bindt een ATP en vervolgens de peptideketen doordat het hydrofobe aminozuren herkent. In hsp wordt het eiwit gevouwen, waarna hsp weer loslaat. Als het eiwit correct is gevouwen verlaat het hsp het eiwit, maar wanneer het niet correct wordt gevouwen word er nieuwe hsp gebonden om het wel correct te doen. Een incorrecte vouwing wordt herkend doordat de hydrofobe aminozuren naar de buitenkant van het eiwit zijn gericht of doordat de N-terminus zich aan de buitenkant van een eiwit bevindt, want deze is normaliter naar binnen gevouwen. Als het eiwit hierna nog steeds niet goed is gevouwen wordt het eiwit gemarkeerd en een proteosoom in geleid doormiddel van ATP om daar gedigesteerd te worden door proteases
Wanneer veel eiwitten niet goed zijn gevouwen of zich ontvouwen door veel stress in de cel zal de cel of proberen de eiwitten opnieuw te vouwen met hsp of ze naar het proteosoon sturen. Als dit niet lukt ontstaat er veroudering van de cel.
De eiwitsynthese in een neuron vindt plaats om de kern in het cellichaam, in de dendrieten en in het groeipunt van het axon
. De oefenexamen moet geschreven zijn in de Nederlandse taal. Onderin staan de antwoorden. Het aantal vragen dat het oefenexamen moet bevatten is 30.

Antwoord rapporteren