Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

2.7: Koolstofskeletten
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

This content is Free Access.

Education
Koolstofskeletten
 
Deze voice-over is door de computer gegenereerd
TRANSCRIPT
* De tekstvertaling is door de computer gegenereerd

2.7: Koolstofskeletten

Overzicht

De ruggengraat van alle organische verbindingen is een koolstofskelet. Elk koolstofatoom kan vier bindingen maken en naarmate het koolstofskelet in lengte toeneemt, ontstaat de mogelijkheid van structurele veranderingen, zoals ringstructuren, dubbele bindingen en vertakkende zijketens.

Koolstof is de basis van organische moleculen

Het leven op aarde is gebaseerd op koolstof omdat alle macromoleculen waaruit levende organismen bestaan, afhankelijk zijn van koolstofatomen. De kern van elk organisch molecuul is een koolstofskelet waaraan andere atomen zich binden. De verscheidenheid van deze andere atomen geeft elk molecuul zijn unieke eigenschappen. Koolstof kan vier bindingen vormen en wordt slechts zelden een ion, waardoor het een buitengewoon flexibele component van moleculen wordt. Deze eigenschappen maken koolstof tot een essentieel onderdeel van al het leven op aarde, en het wordt in overvloed aangetroffen, niet alleen op deze planeet, maar ook in het heelal.

Koolstof-koolstofbindingen vormen de basis van het koolstofskelet. Waterstofatomen gemakkelijkbinding aan het koolstofatoom. Moleculen die alleen waterstof en koolstof bevatten, worden koolwaterstoffen genoemd. Koolwaterstoffen vormen meestal lange ketens of hebben vertakkingen die op verschillende punten uitsteken. Verandering van het aantal bindingen verandert de eigenschappen van het molecuul: een vetzuur met een lange koolwaterstofstaart met een of meer dubbele bindingen zal zich bijvoorbeeld anders gedragen dan een vetzuur zonder dubbele bindingen.

Isomeren zijn verschillende manieren om hetzelfde aantal atomen te rangschikken

Moleculen met dezelfde chemische formule maar met verschillende structuren worden isomeren genoemd. Een voorbeeld van isomeren is te zien in twee verschillende moleculen die de chemische formule C 6 H 14 delen . Hexaan heeft een rechte, enkele keten van koolstofatomen, terwijl isohexaan een vertakkingspunt heeft op het tweede koolstofatoom. Andere isomeren hebben mogelijk een verschillende rangschikking van chemische groepen aan weerszijden van een dubbele koolstof-koolstofbinding, wat resulteert in twee mogelijke structuren. Anderen kunnen nog steeds m zijnirroristische beelden van elkaar, ook wel enantiomeren genoemd. Net als de vingers en duim van de linker- en rechterhand, zijn de delen van enantiomeren allemaal hetzelfde, maar ze liggen niet op één lijn wanneer ze over elkaar worden gelegd.

Functionele groepen bouwen voort op koolstofskeletten

De unieke eigenschappen van biologische moleculen worden verleend door functionele groepen - chemische groepen die aan het koolstofskelet zijn gebonden, zoals amino- (–NH 2 ) of methylgroepen (–CH 3 ). Functionele groepen kunnen bestaan uit andere atomen dan koolstof, waardoor de structurele en chemische eigenschappen van het molecuul veranderen. De interacties van functionele groepen zijn cruciaal voor bijna alles wat er in een biologisch systeem gebeurt, en kennis van de eigenschappen van functionele groepen beïnvloedt veel vakgebieden, zoals het ontwerpen van synthetische geneesmiddelen.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter