In een DNA-molecuul komen vier verschillende stikstofbasen voor: Adenine (A), Thymine (T), Cytosine (C) en Guanine (G)

Stikstofbasen van de twee keten van zijn met elkaar verbonden: A-T en C-G, bij RNA is dit A-U en C-G, deze verbinding wordt gevormd door waterstofbruggen.

DNA-replicatie: Het proces waarbij DNA gekopieerd wordt:

• Waterstofbruggen worden verbroken (Door enzymen)
• Vrije nucleotiden binden met de opengeritste DNA-strengen (dATP, dTTP, dCTP of dGTP)

*Belangrijk is dat de nucleotide een trifosfaat is, aangezien afgesplitste fosfaatgroepen energie opleveren

• DNA-polymerase lijmt de vrije nucleotiden aan de DNA-streng (vorming van H-bruggen; kost veel energie)
• DNA-ligase zorgt ervoor dat korte framenten (horizontaal) aan elkaar worden gekoppeld

Nucleïnezuren zijn polymeren van nucleotiden.
Nucleotiden: monosacharide (met 5 C-atomen), een fosfaatgroep en een stikstofbase

• DNA: DNA bevat nucleotiden met het monosacharide desoxyribose, een fosfaatgroep (5e Catoom), en de stikstofbases A, T, C en G (aan het 1e C-atoom)
• RNA: RNA bevat nucleotiden met het monosacharide ribose, een fosfaatgroep (5e C-atoom), en de stikstofbases A, U, C en G (aan het 1e C-atoom)

Bindingen tussen nucleotiden vindt plaats door condensatiereacties; tussen het 3e C-atoom en een fosfaatgroep.

• Primaire structuur: de typen aminozuren en de volgorde waarin deze gekoppeld zijn Secundaire structuur: specifieke spiraalvorm (a-helix, door hoek tussen peptiden of door waterstofbruggen)
• Tertiaire structuur: aminozuurbindingen en zwavelbruggen waardoor de a-helix wordt opgevouwen
• Quartaire structuur: de specifieke manier waarop meerdere polypeptideketens samen een
  eiwit vormen.

Functies van eiwitten:

• Enzymen - regelen chemische processen in en buiten de cel
• Structuureiwitten - bouwstof
• Receptoreiwitten - reageren in celmembranen op de aanwezigheid van bijv. Hormonen
• Transporteiwitten - vervoeren van stoffen
• Plasma-eiwitten en antistoffen - maken deel uit van het bloedplasma

In elke cel van je lichaam worden voortdurend stoffen omgezet in andere stoffen. Enzymen spelen hierin een belangrijke rol en worden in het lichaam dus volop geproduceerd: de productie van enzymen in cellen is geprogrammeerd vanuit het DNA in de celkern. In het hoofdstuk wordt behandeld hoe het DNA de stofwisselingsreacties in cellen bepaalt. Atomen en moleculen

Elke stof is opgebouwd uit moleculen, die weer zijn opgebouwd uit atomen. Een atoom bestaat uit een positief geladen atoomkern met daaromheen negatief geladen elektronen. Elektronen bevatten slechts weinig energie als ze in een baan dicht om de kern bewegen: als elektronen in een buitenste schil terugvallen naar een schil dichter bij de kern komt er veel energie vrij.

Elektronenschillen zijn het meest stabiel als ze geheel gevuld zijn met elektronen (die vormen dan paren). Bindingen tussen atomen komen dan ook tot stand als daardoor elektronenschillen geheel worden gevuld. Naast de atoombinding bestaat de ion-binding. Hierbij worden elektronen overgedragen van het ene atoom naar het andere. Hierdoor staat compleet gevulde

elektronenschillen zonder dat ze een gemeenschappelijk elektronenpaar vormen. Hierbij ontstaat er een positief en een negatief geladen atoom, die elkaar aantrekken: een soort binding (de ionbinding). Een polair molecuul: tussen twee polaire moleculen zijn elektrische krachten werkzaam: water bijvoorbeeld, is polair: zuurstofatomen (2e-) worden aangetrokken door de waterstofatomen (1e+) van andere watermoleculen. Deze binding wordt ook wel waterstofbrug genoemd.

• PH/zuurgraad: concentratie H+ ionen in een oplossing. Hoe meer H+ ionen, des te lager de pH, hoe meer OH- ionen, des te hoger de pH.

• Oplossen: Stoffen (vooral zouten) lossen makkelijk op in water doordat moleculen zich daarbij splitsen in ionen. Of dit een negatief of een positief ion is bepaalt welke kant van het polaire watermolecuul zich draait naar dat ion. Oplossen is niks anders dan het zich snel omgeven van polaire watermoleculen om ionen.

• Hydrofiel: stof is oplosbaar in water, want de stof is polair.
• Hydrofoob: apolaire stoffen, electronen zijn gelijkmatig verdeeld, zoals vetten.

Organische stoffen

• Koolhydraten
• Lipiden
• Eiwitten
• Nucleinezuren

Koolhydraten

De algemene molecuulformule voor koolhydraten is (CH2O)n

Glucose: Door OH-groepen is glucose goed oplosbaar in water. Ze bestaan in:

1. ketens
2. ringvormig:
- a-vorm: OH-groep steekt naar benden bij het eerste C-atoom
- B-vorm: OH-groep steek naar boven bij het eerste C-atoom

Door een condensatiereactie (reactie waarbij water wordt afgesplitst) kunnen ringvormige glucose moleculen gekoppeld worden. Dit vindt plaats in chloroplasten en amylosplasten in plantaardige cellen.

Lipiden

Tot de lipiden behoren o.a. de vetten en oliën: een lange keten van CH2-groepen (apolair) met aan het eind een zuurgroep (-COOH)(polair).

• Verzadigd: enkelvoudige bindingen (meestal vast, zoals vet)

• Onverzadigd: dubbele bindingen (meestal vloeibaar, zoals olien)

- enkelvoudig: een dubbele binding
- meervoudig: meerdere dubbele bindingen

Lipiden worden gevormd door condensatiereacties:

• Triglyceriden:1 glycerolmolecuul (OH-groep) bindt zich aan 3 vetzuurmoleculen (apolaire en dus hydrofobe zuurgroepen)

• Fosfolipide: 1 glycerolmolecuul (OH-groep) bindt zich aan 2 vetzuurmoleculen en aan de andere kant van het glycerolmolecuul een fosforzuur (polair)

Eiwitten

Eiwitten zijn polymeren van aminozuren: het bevat een aminogroep ((-NH2)=basisch), een carboxylgroep ((-COOH)=zuur) en een rest groep die kenmerkend is voor het aminozuur, allen gebonden aan hetzelfde C-atoom. De restgroepen bepalen de ruimtelijke bouw, de chemische eigenschappen en dus ook met welk aminozuur je te maken hebt.

Een peptidebinding is een binding tussen 2 aminozuurmoleculen die tot stand komt doordat de aminogroep van een aminozuur een covalente binding aangaat met de zuurgroep van een ander aminozuur.