Samenvatting examenstof biologie VWO - tweede fase   14. Eiwitsynthese en enzymen Eiwitten (proteïnen) Bouw                   aminozuren en eiwitten (gebruik Binas of Biodata) Eiwitten zijn polymeren van verschillende aminozuren. Polymeren bestaan uit een groot aantal kleinere moleculen die allemaal min of meer hetzelfde zijn. opgebouwd uit aminozuren bevatten C, H, O en N atomen in de restgroepen soms ook S basisstructuur van een aminozuur: NH2-CHR(estgroep)-COOH aminozuren worden aaneengekoppeld met peptidebindingen Bij vormen van de peptidebinding komt water vrij --> consensatiereactie Molecuulstructuur primaire structuur = volgorde van aminozuren wordt bepaald door de volgorde van de basen A,T, G en C in het DNA secundaire structuur = ruimtelijke spiraal (alpha-helix) ontstaat door : H-bruggen tussen de O en H atomen van de C=O en de N-H tertiaire structuur = driedimensionale vouwpatroon ontstaat door: bindingen van bepaalde restgroepen door H-bruggen S-S-bruggen Deze verbindingen ontkoppelen bij denaturatie. ion-bindingen tussen tegengesteld geladen groepen. De ion-bindingen zijn pH-afhankelijk. quartenaire structuur = opbouw uit meerdere en/of verschillende polypeptideketens voorbeeld: hemoglobine Eigenschap van een eiwit wordt bepaald door : het aantal aminozuren de volgorde van de verschillende aminozuren de molecuulstructuur     Functies  Functies eiwitten enzymen eiwitten vormen het hoofdbestanddeel van de enzymen enzymen werken als katalysatoren (reactieversnellers) structuureiwitten collageen is zeer sterk en niet elastisch zorgt voor samenhang in bijvoorbeeld de huid en in het bindweefsel elastine vormt elastische vezels in het bindweefsel keratine stevig, dient vooral ter bescherming in haren, nagels, veren snavels transporteiwitten albumine voor het transport van stoffen receptoreiwitten in de membranen van cellen plasma-eiwitten belangrijk voor de osmotische druk in de haarvaten stollingsfactoren zoals protrombine en fibrinogeen antistoffen immunoglobulinen DNA en RNA Bouw DNA en RNA                               gebruik Binas of Biodata Overzicht animaties en afbeeldingen moleculaire genetica DNA = desoxyribonucleïnezuur (acid) De bouw van het DNA afbeelding DNA dubbele streng nucleotiden in spiraal (dubbele helix) nucleotide bestaat uit desoxiribose (een mono-sacharide) een fosfaatgroep één van de organische stikstofbasen adenine (A) thymine (T) guanine (G) cytosine (C) De twee ketens van het DNA zijn met elkaar verbonden met waterstofbruggen tussen de basen adenine <--> thymine guanine <--> cytosine Drie opeenvolgende basen vormen een triplet (codon) triplet bepaalt welk aminozuur in een eiwit ingebouwd wordt volgorde van de tripletten bepaalt in welke volgorde de verschillende aminozuren aan elkaar gekoppeld worden en dus welke structuur het eiwit krijgt. Eén keten vormt de template streng, de andere keten de coderende streng. RNA = ribonucleïnezuur afbeelding RNA vergelijking RNA-DNA enkele streng nucleotiden nucleotide bestaat uit ribose (een mono-sacharide) een fosfaatgroep één van de organische stikstofbasen adenine (A) uracil (U) in plaats van thymine (T) guanine (G) cytosine (C) Drie typen RNA messenger-RNA (mRNA) is een kopie van een deel van het DNA (van een actief gen) brengt de genetische code over naar het ribosoom transfer-RNA (tRNA) zorgt voor transport van aminozuur naar het ribosoom bevat één triplet triplet (anticodon) bepaalt aan welk deel van het mRNA het gebonden wordt A <--> U G <--> C ieder tRNA molecuul vervoert specifiek één bepaald aminozuur ribosomaal-RNA Eiwitsynthese Eiwitsynthese Overzicht animaties en afbeeldingen moleculaire genetica Eiwitsynthese transcriptie afbeelding transcriptie er wordt kopie gemaakt van een deel (gen) van één streng van het DNA kopie is mRNA RNA gaat via de poriën in het kernmembraan naar het cytoplasma --> naar een ribosoom translatie - het maken van eiwit afbeelding translatie mRNA wordt door het ribosoom afgelezen tRNA voert aminozuren aan anticodon van tRNA koppelt aan een triplet (codon) van het mRNA de aminozuren worden aan elkaar gekoppeld de eiwitvorming start vanuit het triplet AUG (startcodon) in het mRNA en eindigt als in het mRNA een stopcodon zit. Er zijn drie verschillende stopcodons (UAA, UAG en UGA) Enzymen Bouw en werking                         Enzymen = biokatalysatoren versnellen chemische reacties Bouw bestaan uit een eiwitdeel en een co-enzym co-enzym: een vitamine of een metaal-ion Werking substraatspecifiek Door tertiaire structuur --> specifieke vorm --> passen maar op één substraat enzym krijgt de naam van het substraat waarop het werkt + de toevoeging "ase" voorbeelden sacharose --> sacharase lipiden --> lipase penicilline --> penicillinase reactiespecifiek kunnen maar één bepaalde reactie versnellen activiteit afhankelijk van temperatuur (optimumkromme) eiwitten veranderen bij hogere temperaturen van vorm (denaturatie) --> passen niet meer op het substraat) door de hogere temperaturen worden de zwavelbruggen (S-S) verbroken activiteit afhankelijk van pH (optimumkromme) De pH heeft invloed op de ion-bindingen en daardoor op de bindingsmogelijkheden met een substraat activiteit afhankelijk van de enzymconcentratie worden zelf tijdens de reacties niet verbruikt Enzymen komen voor: in de cel kern voor de vorming van DNA (replicatie) en mRNA (transcriptie) mitochondriën voor de citroenzuurcyclus en de ademhalingsketen ribosomen voor de koppeling van aminozuren tot eiwitten cytoplasma voor o.a. de glycolyse in het verteringskanaal voor afbraak van voedingsstoffen Op bepaalde plaatsen in inactieve vorm aanwezig worden pas actief als er een tweede component bijkomt voorbeeld: stollingsenzymen verteringsenzymen © scholte/marree 2004