260 likes | 787 Vues
Vann utgjr 70% eller mer av de fleste organismers vekt. Er cellens lsningsmiddelDeltar i cellens kjemiske reaksjonerFungerer som temperaturbufferVann er bde det lsningsmidlet hvor metabolske reaksjoner finner sted og en deltaker i disse reaksjoner. Vannmolekylet har helt spesielle egenskaper.
E N D
1. Kapitel 2: Vann Vannmolekylets kjemiske egenskaper
2. Vann utgjr 70% eller mer av de fleste organismers vekt Er cellens lsningsmiddel
Deltar i cellens kjemiske reaksjoner
Fungerer som temperaturbuffer
Vann er bde det lsningsmidlet hvor metabolske reaksjoner finner sted og en deltaker i disse reaksjoner Vann utgjr 70% eller mer av vekten til de fleste levende organismer
De allerfleste biokjemiske prosesser foregr i vanndig milj
Vann er lsningsmidlet hvor biokjemiske reaksjoner finner stedVann utgjr 70% eller mer av vekten til de fleste levende organismer
De allerfleste biokjemiske prosesser foregr i vanndig milj
Vann er lsningsmidlet hvor biokjemiske reaksjoner finner sted
3. Vannmolekylet har helt spesielle egenskaper Kokepkt er avh. Av MW hvis det ikke finnes interaksjoner
Vanns kokepkt er 264 grader hyere enn metan som har ca. samme MWKokepkt er avh. Av MW hvis det ikke finnes interaksjoner
Vanns kokepkt er 264 grader hyere enn metan som har ca. samme MW
4. Vannmolekylets struktur: dipol, tetrahedrisk konformasjon for de fire bindingerVannmolekylets struktur: dipol, tetrahedrisk konformasjon for de fire bindinger
5. Vannmolekylet er en dipol Tetrahedrisk orientering p
Bindingene til hydrogen
To elektronpar
Bindingsvinkel 104,5o
H2O danner en dipol fordi oksygen er mere elektronegativ enn hydrogen =>
Positiv delladning ved hydrogen
Negativ delladning ved oksygen
6. Vannmolekyler danner hydrogenbindinger Motsatt ladede delladninger tiltrekker hverandre
Hydrogenbindinger holder vannmolekyler sammen
Bindingsenergien er ca. 20 kJ/mol
Hydrogenbindingen er litt lengre enn en kovalent binding
7. Generell definisjon av hydrogenbinding Hydrogenbindingen kan beskrives ved D H A
D H er en svakt sur donorgruppe (f.eks. -O-H, -N-H, -S-H)
A er et svakt basisk mottaker atom (f.eks. O, N, S)
Hydrogenbindingen er karakterisert ved at avstanden er minst 0,5 mindre enn van der Waals avstanden
8. Hydrogen akseptor er oftest oksygen eller nitrogen
Hydrogendonor er et elektronegativt atomHydrogen akseptor er oftest oksygen eller nitrogen
Hydrogendonor er et elektronegativt atom
9. Hvert vannmolekyle danner hydrogenbinger med 4 andre vannmolekyler Sterk tilbyelighet til henge sammen =>
hyt smelte- og kokepunkt
stor overflatespenning
Hydrogenbindinger dannes og brytes hele tiden
Varighet ved romtemperatur er ca 10-9 sekunder
Lav temp. => lengre varighet
Hy temp. => kort varighet
Ved frysepunktet dannes krystalstruktur => stabil hydrogenbinding
10. Hydrogenbindingens styrke er retningsavhengig
11. Vann: et lsemiddel i srklasse Molekyl A er lselig dersom lsemiddelmolekylene interagerer bedre med A enn med seg selv.
Vann er et lsemiddel i srklasse
Vann kan lse flere typer molekyler i strre konsentrasjoner enn noe annet lsemiddel vi kjenner
Polare og ladete forbindelser som lett lser seg i vann kalles hydrofile
Alkoholer, aldehyder, ketoner
Salte, syrer, baser, aminer
Upolare forbindelser som lser seg drlig i vann kalles hydrofobe
Lipider, vokser
13. Vanns hydrofile egenskaper Hvorfor lser salter seg i vann?
Et polart lsningsmiddel som vann svekker tiltrekningskraften mellom motsatt ladete ioner og holder dem adskilt.
Uladete, polare molekylers dipoler interagerer med vann p samme mte som salter
Lste ioner/polare molekyler hydratiseres dvs. dekkes av en vannkappe => opplsing av krystallstrukturen
Hy dielektrisitetskonstant, vann ved 25O har e = 78,5
F er styrken i ioners interaksjon
F = Q1Q2
er2
14. Hydrofobe forbindelser lser seg drlig i vann Hydrofobi = vannskrekk
Ikke vannlselige
Kan ikke danne hydrogen-bindinger med vann
Hindrer vannmolekylenes interaksjon, reduserer entropien
15. Amfipatiske forbindelser De fleste biomolekyler har bde en ladet/ polar del og en upolar del - de er amfipatiske
Polar/ladet del interagerer med vann, upolar del unngr kontakt med vann
Danner miceller og bilayers
Reduserer interaksjon med vann til et minimum - hydrofob interaksjon
For eks.: proteiner, pigmenter, visse vitaminer, steroler, fosfolipider
Danner stabile overganger mellom hydrofile og hydrofobe miljer
Eksempler p slike viktige strukturer: biologiske membraner, 3D proteinstrukturer
20. Ikke-kovalente bindinger
21. Ikke-kovalente bindinger Svake bindinger: 30 - 4 kJ/mol
Bindingsstyrke varierer noe avhengig av omgivelsene
Kortvarige, dannes og brytes hele tiden
Gir fleksible, dynamiske strukturer
Et stort antall ikke-kovalente bindinger utgjr stor stabiliserende kraft
glidls
Nativ konformasjon i makromolekyler innebrer dannelse av et maksimalt antall ikke-kovalente bindinger
22. Osmose
Vann sker alltid vre tilstede i like stor konsentrasjon p begge sider av en semipermeabel barriere
F.eks plasmamembranen
Osmose = diffusjon av vannmolekyler over semipermeabel membran, drivkraften er forskjell i osmotisk trykk
23. Osmotisk trykk En lsnings osmotiske trykk er det trykket som m legges p lsningen for hindre at vannmolekyler vandrer dit.
Osmotisk trykk P = icRT
R = gasskonstanten
T = absolutt temperatur (oK)
c = molar konsentrasjon av opplst forbindelse
i = vant Hoff faktor (avspeiler antall ioner en forbindelse lses i)
24. Isoton: samme osmotiske trykk p begge sider av membranen
Isoton: samme osmotiske trykk p begge sider av membranen
25. Hyperton: hyperton lsning har hyere osmotisk trykk enn den lsning den sammenliknes med
Hyperton: hyperton lsning har hyere osmotisk trykk enn den lsning den sammenliknes med
26. Hypoton: hypoton lsning har lavere osmotisk trykk enn den lsning den sammenliknes med
Hypoton: hypoton lsning har lavere osmotisk trykk enn den lsning den sammenliknes med
27. Vann som reaktant Vann inngr som substrat eller produkt i en reaksjon
Redoks-reaksjoner.
B(oks.) + + H+ <-> BH (red.)
Hydrolyse:
C + H2O -> A + B
Kondensering:
A + B -> C + H2O