Waarom bestaat alles uit moleculen, maar blijven bepaalde verschillende groepen moleculen bij elkaar zoals ons lichaam?

Marcha, 16 jaar
9 februari 2013

De mens bestaat uit verscheidene polymeren, maar ook simpele koolstofverbindingen. Of: de mens bestaat uit veel verschillende groepen moleculen. Waarom blijven nou net deze bij elkaar en vormen ze zo'n complex systeem dat kan denken, bewegen etc. zonder uit elkaar te vallen?

Antwoord

Dag Marcha,

Moleculen bestaan uit atomen, die in water (zoals in alle levende organismen), samenblijven via covalente (heel sterke) bindingen. Een covalente binding wordt gevormd als 2 atomen elektronen gemeenschappelijk stellen; deze elektronen gaan dan samen rond beide atoomkernen cirkelen: dit houdt de atomen bij elkaar. Grote moleculen worden gevormd als heel veel atomen covalente bindingen met elkaar gaan vormen: dit is het geval bij eiwitten, vetten, polysaccariden (suikers als zetmeel en cellulose) en nucleïnezuren (RNA en DNA). Daarnaast kunnen moleculen nog grotere structuren vormen: zogenaamde supramoleculaire structuren, door geen covalente maar (veel) zwakke bindingen aan te gaan: ionbindingen, H-bruggen, dipool-dipool interacties, Van der Waals bindingen of apolaire bindingen. Een membraan is zo een supramoleculaire structuur gevormd door vooral fosfo-, glycolipiden en eiwitten. Een membraan kan een hoeveelheid oplossing (met moleculen, ionen en supramoleculaire verbindingen) omsluiten tot een organel of een cel: het hele boeltje blijft dan in de membraan bij elkaar. Door de vele zwakke bindingen blijven de deelnemende moleculen van een membraan aan elkaar hangen: ze laten niets door, niet naar binnen, niet naar buiten: dit moeten de eiwitten van de membraan doen. Een membraan is op die manier selectief permeabel. Door de vele zwakke bindingen is een membraan ook zelfsluitend: iedere accidentele opening zal onmiddellijk terug sluiten, niets kan ontsnappen! Alle levende organismen bestaan uit minstens 1 cel. De meercelligen als de mens uit heel veel cellen die, toch aan de buitenkant van ons lichaam (huid), evenals overal waar openingen voorzien zijn in de huid met instulpingen soms diep in het lichaam (longen, maag en darm, urinestelsel, baarmoeder of zaadleiders, ...) bezet met cellen die via membraaneiwitten sterk aan mekaar gehecht zijn, zeer dicht op elkaar. Op die manier kan weer niets ontsnappen en kan er ook niet zo gemakkelijk iets naar binnen: er moet altijd minstens 1 goed aan elkaar gehechte cellaag gepasseerd worden. In de longen kan zuurstof naar binnen, CO2 naar buiten: enkel heel kleine moleculen! In maag en darm kan voedsel, enkel na vertering waarbij grote (polymeer-) moleculen gesplitst worden in kleine moleculen (monomeren), opgenomen worden: enzovoort.

Moleculen blijven dus bij elkaar omdat ze gebonden zijn via chemische bindingen of omdat ze ingesloten zijn in membranen of cellagen die goed aan mekaar hangen.

Groeten,

Myriam Meyers
docent biochemie, KHLim, Diepenbeek

Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2022
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen