DNA

• Desoxyribosesuiker
• Dubbelstrengig
• Ruggengraatsysteem met 2 strengen (complementair) : ruggengraat = verbindingen van
  suikermoleculen.
• aaneenschakeling van suikermoleculen met daartss fosfaatgroep die hydroxilgroep (OH)
  koppelt aan CN3  streng van suiker + fosfaat. Hierop liggen basen.
• Basen :
• Purines : adenosine (A), guanine (G)
• Pyrimidines : cytosine (C), thymine (T)
• 4 basen, telkens verbinding van 1 purine en 1 pyrimidine
• DNA-strengen zijn complementair
• 5 koolstofatomen in dioxiribosesuiker
• op 5e zit fosfaatgroep ( ) = 5’
• op 3e hangt hydroxylgroep (OH) = 3’

-> strengen bevatten 6 miljard nucleotiden, 1 nucleotide = basenpaar + suiker + fosfaat

-> DUBBELSTRENGIG, COMPLEMENTAIR EN ANTI-PARALLEL

RNA

• = ribosesuiker
• enkelstrengig
• U ipv T
• 5’ en 3’ uiteindes

Genetische code

= code voor aanmaak van eiwitten

eiwit opgebouwd uit aminozuren

20 verschillende aminozuren

1 nucleotidetriplet (3 basen per DNA-streng) bepaalt 1 aminozuur

WANT:

- stel 4 = basen op 2 = plaatsen
= 4x4 MH = 16MH
- stel 4 = basen op 3 = plaatsen
= 4x4x4 MH = 64 MH

Teveel MH = sommige tripletten coderen voor zelfde aminozuur
vb. Valine = CAA ; CAG ; CAT ; CAC
Meestal is 3e positie niet altijd even kritisch, maar KAN wel belangrijk zijn.

• Kern:

- 5 μm
- bevat meerdere lineaire chromosomen
- DNA replicatie
- RNA synthese

• Cytoplasma : translatie van mRNA naar eiwitten in de ribosomen

- Organellen met eigen membraan
- Mitochondriën: Oxidatief metabolisme (ATP productie door aerobe glycolyse)
- Chloroplasten (bij planten en groene algen): Fotosynthese
- Lysosomen: Digestie van grote moleculen (afbraak)
- Peroxisomen: Oxidatieve reacties
- Endoplasmatisch reticulum: Gaat van kernmembraan naar cytoplasma
- Golgi apparaat:

• Sorteren en transporteren eiwitten: Secretie – Membraanincorporatie - lysosoom
  incorporatie
• synthese van lipiden
• transport vesikels vanuit endoplasmatisch reticulum naar Golgi apparaat voor verwerken
  en sorteren eiwitten en klaarmaken voor secretie

• cytoskelet: netwerk van proteinedraden in het cytoplasma opgespannen (microtubuli en microfilamenten)

• vorm van de cel
• algemene organisatie van cytoplasma
• vormveranderingen van cel : bewegen, samentrekken
• intracellulair transport
• plaatsing van organellen

• andere: centriool (vorming spoelapparaat bij celdeling)

• Virussen
• Geen echt leven
• Intracellulaire parasieten, geen eigen replicatie doch enkel via geïnfecteerde cel
• Genoom : DNA of RNA (3000 – 300 000 nucleotiden)
• Eiwitmantel
• Bacteriële virussen, planten virussen, dieren virussen

Ontstaan van het leven

• 1 miljard jaar na ontstaan van de aarde  °leven ( 3.8-3.5 miljard jaar geleden)
• genetische code eerst onder vorm van RNA, later DNA.
• 1e cel zou bestaan uit membraan fosfolipiden met binnenin zelfreplicerend RNA en eiwitten.

Evolutie

1. atmosfeer initieel anaeroob: in de cellen metabole energie gemaakt door anaerobe afbraak glucose tot melkzuur + vorming 2 ATP moleculen (bevatten metabole energie) Glucose -> melkzuur (2 ATP) C6H12O6 -> 2 C3H6O3
2. Later fotosynthese : zuurstofconcentratie in atmosfeer nam progressief toe (2 miljard jaar geleden) UV + 6CO2 + 6H2O -> glucose + 6O2
3. Ontstaan oxidatief metabolisme (aerobe glycolyse) glucose + 6O2 -> 6CO2 + 6 H2O (36-38 ATP)

Prokaryoten en eukaryoten

• 3.5 miljard jaar geleden ontstonden prokaryoten en 1.5 jaar later de eukaryoten
• bacteriën bestaan uit 2 verschillende soorten (archaebasteriae en de eubacteriae).
• Eubacteriae : cyanobacteriën specialiseren in fotosynthese, andere in glycolyse
• chloroplasten en mitochondriën = symbionten, hebben eigen DNA in het celorganel.
• °multicellulaire organismen (gespec. cellen die enkel in dit soort organisme kan overleven) ->1 miljard jaar geleden
• menselijk lichaam bevat iets meer dan 250 verschillende types cellen(gespecialiseerd in beperkt # functies tijdens hun ontwikkeling)

Het is allemaal verklaarbaar. Dingen die je kent uit het dagelijks leven toepassen, dan wordt het makkelijker.

Thermodynamica

Een rots ligt eigenlijk altijd onderaan een berg. De rots is een systeem de rest is de omgeving. Er zijn allerlei variabelen die de toestand van zo’n systeem beschrijven, niet hoe het systeem in die toestand kwam. Energie is zo’n variabele. Energie geeft aan hoeveel werk een systeem kan uitoefenen op zijn omgeving. Een systeem kan werk uitoefenen en een systeem kan warmte produceren of absorberen. Zo kunnen we de toestand van een systeem veranderen. De energie van de rots gaat omhoog en is het grootst als hij boven op de berg ligt.

Je kunt nooit zeggen hoeveel energie er in een systeem zit. Er is meer dan de energie die erin gestopt wordt. Je kunt wel aangeven dat je een toestand hebt voor en na het werk, deze kun je vergelijken en het verschil aangeven. Als de rots omlaag rolt wordt de energie weer minder.

Als een toestand weinig energie heeft is het waarschijnlijk dat je die aantreft, als een toestand veel energie heeft is het niet waarschijnlijk dat je die aantreft. (wet van thermodynamica)

De eerste wet van thermodynamica geeft aan dat je geen energie maken kunt. Je kunt energieën wel veranderen. Energie verdwijnt ook niet. Als je bij de vorm warmte bent is het moeilijk om weer terug te gaan naar een andere vorm, maar het kan wel.

Enthalpy

Is een energievorm. Als je het hebt over biomoleculen dan verander je de enthalpy van zo’n molecuul door chemische interacties te veranderen. Vaak wordt dit warmte-inhoud genoemd. Je verandert het in een systeem door chemische interacties te veranderen.

Entropy

Is ook een energie. Heeft te maken met informatie. Entropie heeft te maken met zowel orde als wanorde. Hoe goed is de orde binnen het systeem? De hoogste waarschijnlijkheid is dat je een systeem op de laagste energie tegenkomt. Hoe zit dat met wanorde? Wanorde in de biochemie is: hoeveel mogelijke toestanden van gelijke energie zijn er voor een systeem?

Zie de formule. Wanorde van het universum neemt alleen maar toe.

Een cel krijgt energie binnen (eten, drinken), deze wordt gebruikt om de wanorde te verlagen. De entropy in de omgeving verandert in positieve richting. Een cel leeft eigenlijk ten koste van zijn omgeving. Vrije energie

‘Gibb’s free energy’ is belangrijk omdat ze de twee concepten van net met elkaar verbindt. Eigenlijk is de vrije energie gewoon het sommetje van die twee. Is de delta G negatief of positief = belangrijk!! Een systeem streeft altijd naar een toestand van lagere energie. Is de delta G negatief dan geeft het systeem energie af als ie positief is moet er energie bij. Als de waarde negatief is is dat een waarschijnlijke reactie, andersom is het onwaarschijnlijk.

Eigenlijk het je een verandering in wanorde, als deze positief is, wordt delta G negatief, dan verloopt de reactie spontaan.

Je kunt wel een energieverschil meten en aangeven (zie tabel). Enthalpy veranderingen en entrophy veranderingen zie ppt.

Je kunt veranderingen van de vrije energie bekijken. Alle systemen hebben een tendentie om energie kwijt te raken en om een lagere energetische toestand te bereiken.