Mitä ovat biologiset polymeerit?

Pääaineet, jotka muodostavat elävien olentojen solut, tunnetaan biomolekyyleina . Nämä sisältävät pääasiassa hiiliatomeja, alkuaineen, joka pystyy muodostamaan useita sidoksia ja muodostamaan yhdessä muiden atomien kanssa vahvoja ja pysyviä ketjuja. Biomolekyylejä pidetään makromolekyyleina , suurina molekyyleinä, jotka muodostavat polymeerejä , eli aineita, jotka koostuvat yksinkertaisemmista yhdisteistä, joita kutsutaan monomeereiksi .

Yleisimmät biologiset polymeerit ovat lipidit, proteiinit, hiilihydraatit ja nukleiinihapot.

lipidit

Lipideille, rasvojen, öljyjen, vahojen ja kolesterolin aineosille, on ominaista veteen liukenemattomuus ja energian varastointi. Ne koostuvat glyserolimonomeerista, joka on kiinnittynyt kolmeen rasvahappomonomeeriin . Glyserolin muodostamalla lipidisektorilla on taipumus olla affiniteettia veteen, kun taas rasvahappoja sisältävä hylkii sitä.

Lipideistä erottuvat fosfolipidit , jotka antavat rakennetta solukalvoille, ja glykolipidit , jotka ovat myös osa kalvoja ja osallistuvat solujen ärsykkeiden ja aineiden tunnistamiseen.

Lipidit käyvät läpi seuraavanlaisia ​​reaktioita.

• Lipogeneesi , jossa rasvahappoja muodostuu, kun yksilö tarvitsee niitä.
• Lipolyysi tai beetahapetus , jossa lipidit muuttuvat rasvahapoiksi.

Proteiinit

Proteiineille on tunnusomaista se, että ne hankkivat erilaisia ​​muotoja sen mukaan, miten niiden monomeerit, joita kutsutaan aminohapoiksi, ovat järjestäytyneet . Aminohapposekvenssi on liitetty peptidisidoksina tunnetuilla liitoksilla . Molekyylissä olevien aminohappojen lukumäärästä riippuen voidaan muodostaa dipeptidejä (kaksi aminohappoa), polypeptidejä (yli 10 aminohappoa) tai proteiineja sellaisenaan (kun aminohappoketju on riittävän suuri ja stabiili).

Nämä biologiset polymeerit muodostavat suuren osan elävien olentojen massasta ja muodostavat niiden kudoksia. Ne toimivat myös katalyytteinä (kemiallisia reaktioita nopeuttavia aineita), hormoneina (aineita, jotka stimuloivat tai säätelevät toisen kudoksen tai elimen toimintaa) ja ovat osa solukalvoja.

Proteiinit muodostuvat prosessissa, jossa ribosomit, soluorganellit, osallistuvat aminohappojen yhdistämiseen. Kun proteiinit hajoavat, aminohappokomponentit hajoavat. Yksi näistä komponenteista, nimeltään aminoryhmä, voidaan poistaa erilaisten aineiden muodossa, jotka tunnetaan typpipitoisina jätteinä; tällaiset jätteet poistuvat kehosta aineiden, kuten virtsan, kautta.

Hiilihydraatit

Hiilihydraateille, joita kutsutaan myös hiilihydraateiksi, hiilihydraatteiksi tai sokereiksi, on ominaista se, että niiden linkit varastoivat suuria määriä energiaa. Hiilihydraattien monomeerit ovat monosakkarideja , joista tunnetuin on glukoosi. Monosakkaridit voivat muodostaa disakkarideja , kuten sakkaroosia, kasvipohjaista sokeria ja polysakkarideja , jotka ovat suuria monosakkaridimolekyylejä.

Jotkut polysakkaridit, kuten tärkkelys kasveissa ja glykogeeni eläimissä, ovat sokereiden varastomuotoja. Toiset, kuten selluloosa, ovat kasvisolujen rakennemolekyylejä. Hiilihydraatit käyvät läpi alla olevien reaktioiden.

• Glukoneogeneesi , jossa glukoosia muodostuu aineista, kuten aminohapoista.
• Glykogeneesi , jossa glukoosi varastoituu maksassa glykogeeninä.
• Glykolyysi , jossa glukoosi hajoaa kahdeksi yksinkertaiseksi molekyyliksi, joista kumpaakin kutsutaan pyruviinihapoksi.
• Krebsin sykli , jonka aikana jokainen palorypälehappomolekyyli pääsee mitokondrioihin, joissa muodostuu yhdiste nimeltä asetyyli-CoA. Tämä prosessi vapauttaa energiaa adenosiinitrifosfaatin (ATP) muodossa ja tuottaa hiilidioksidia ja vettä.
• Glykogenolyysi , jossa glukoosia vapautuu glykogeenista.

nukleiinihapot

Nukleiinihapot ovat biomolekyylejä, jotka koostuvat yksiköistä, joita kutsutaan nukleotideiksi ja jotka puolestaan ​​koostuvat typpipitoisesta emäksestä, hiilihydraatista ja fosfaattiryhmästä. Nukleiinihappoja on kahdenlaisia: deoksiribonukleiinihappo eli DNA ja ribonukleiinihappo eli RNA.

• Typpipitoiset emäkset ovat molekyylejä, jotka sisältävät typpeä ja joilla on emäksisiä ominaisuuksia, eli niillä on taipumus hankkia positiivisesti varautuneita vetyatomeja. DNA:n typpipitoiset emäkset ovat adeniini, guaniini, sytokiini ja tymiini; RNA:ta ovat adeniini, guaniini, sytokiini ja urasiili.
• Jokaisen nukleiinihapon nukleotidin hiilihydraatti on pentoosi. Pentoosit ovat sokereita , joiden rakenteessa on viisi hiiltä. DNA-pentoosi, jota kutsutaan deoksiriboosiksi, eroaa RNA-pentoosista, jota kutsutaan riboosiksi.
• Fosfaattiryhmä on ioni, joka koostuu fosforiatomista, jota ympäröi neljä happiatomia .

DNA

DNA koostuu kahdesta komplementaarisesta nukleotidinauhasta . Nämä ketjut kiertyvät kaksoiskierteeksi. Molekyyli koostuu miljoonista geeneistä , DNA-segmenteistä, joiden nukleotidisekvenssi määrittää organismin ominaisuudet: pituuden, painon, ihon värin, veriryhmän ja monet muut.

RNA

RNA koostuu yhdestä nukleotidiketjusta. RNA:ta on kolmea tyyppiä: lähetti (RNAm), ribosomaalinen (RNAr) ja siirto (RNAt).

• Viesti-RNA on valmistettu nukleotideista, jotka on kopioitu DNA:sta. Se sisältää kolmen nukleotidin sekvenssin, jota kutsutaan kodoniksi ja joka yhdistettynä tRNA:n kuljettamaan komplementaariseen sekvenssiin mahdollistaa proteiinien muodostumisen.
• Ribosomaalinen tai ribosomaalinen RNA liittyy ribosomeihin, joiden tehtävänä on proteiinien muodostuminen.
• Siirto -RNA: ssa on kolmen nukleotidin sekvenssi, jota kutsutaan antikodoniksi , joka, kun se yhdistetään kodoniin, lisää erilaisia ​​aminohappoja, jotka liittyessään muodostavat uuden proteiinin.

Lähteet

Curtis, H., Barnes, N.S., Schnek, A., Massarini, A. Biology . 7. painos. Pääkirjoitus Médica Panamericana., Buenos Aires, 2013.

Zumdahl, S. Kemian perusteet. 5. painos. McGraw-Hill Inter-American., Meksiko, 2007.