Ce sunt polimerii biologici?

Principalele substanțe care alcătuiesc celulele viețuitoarelor sunt cunoscute sub numele de biomolecule . Acestea conțin în principal atomi de carbon, element capabil să stabilească legături multiple și să formeze, împreună cu alți atomi, lanțuri puternice și stabile. Biomoleculele sunt considerate macromolecule , molecule mari care formează polimeri , adică substanțe formate din repetarea unor compuși mai simpli, numiți monomeri .

Cei mai abundenți polimeri biologici sunt lipidele, proteinele, carbohidrații și acizii nucleici.

lipide

Lipidele, componente ale grăsimilor, uleiurilor, ceară și colesterolului, se caracterizează prin faptul că sunt insolubile în apă și prin stocarea de energie. Sunt formați dintr-un monomer de glicerol atașat la trei monomeri de acizi grași . Sectorul lipidei constituit din glicerol tinde să aibă afinitate cu apa, în timp ce cel care include acizi grași o respinge.

Dintre lipide, se remarcă fosfolipidele , care dau structură membranelor celulare, și glicolipidele , care fac, de asemenea, parte din membrane și participă la recunoașterea stimulilor și substanțelor de către celule.

Lipidele suferă reacții precum următoarele.

• Lipogeneza , în care acizii grași se formează atunci când individul îi cere.
• Lipoliza sau beta-oxidarea , în care lipidele sunt transformate în acizi grași.

Proteinele

Proteinele se caracterizează prin dobândirea diferitelor forme în funcție de modul în care sunt organizați monomerii lor, numiți aminoacizi . Secvența de aminoacizi este legată prin joncțiuni cunoscute sub numele de legături peptidice . În funcție de numărul de aminoacizi prezenți în moleculă, se pot forma dipeptide (doi aminoacizi), polipeptide (mai mult de 10 aminoacizi) sau proteine ​​ca atare (când lanțul de aminoacizi este suficient de mare și stabil).

Acești polimeri biologici constituie o mare parte din masa ființelor vii, formându-le țesuturile. De asemenea, acţionează ca catalizatori (substanţe care accelerează reacţiile chimice), ca hormoni (substanţe care stimulează sau reglează funcţia altui ţesut sau organ) şi fac parte din membranele celulare.

Proteinele se formează în timpul unui proces în care ribozomii, organele celulare, sunt implicați în unirea aminoacizilor. Când proteinele sunt descompuse, componentele aminoacizilor sunt descompuse. Una dintre aceste componente, numită grupa amino, poate fi îndepărtată sub formă de diferite substanțe cunoscute sub numele de deșeuri azotate; astfel de deșeuri sunt expulzate din organism prin substanțe precum urina.

Carbohidrați

Carbohidrații, numiți și carbohidrați, carbohidrați sau zaharuri, se caracterizează prin faptul că legăturile lor stochează cantități mari de energie. Monomerii carbohidraților sunt monozaharide , dintre care cel mai cunoscut este glucoza. Monozaharidele pot forma dizaharide , cum ar fi zaharoza, un zahăr din plante și polizaharide , care sunt molecule mari de monozaharide.

Unele polizaharide, cum ar fi amidonul din plante și glicogenul la animale, sunt forme de depozitare a zaharurilor. Altele, precum celuloza, sunt molecule structurale ale celulelor vegetale. Carbohidrații suferă reacții precum cele de mai jos.

• Gluconeogeneza , în care glucoza este formată din substanțe precum aminoacizi.
• Glicogenogeneza , în care glucoza este stocată ca glicogen în ficat.
• Glicoliza , în care glucoza este descompusă în două molecule simple, fiecare numită acid piruvic.
• Ciclul Krebs , în timpul căruia fiecare moleculă de acid piruvic intră în mitocondrii, unde se formează un compus numit acetil CoA. Acest proces eliberează energie sub formă de adenozin trifosfat (ATP) și produce dioxid de carbon și apă.
• Glicogenoliza , în care glucoza este eliberată din glicogen.

acizi nucleici

Acizii nucleici sunt biomolecule formate din unități numite nucleotide care, la rândul lor, sunt formate dintr-o bază azotată, un carbohidrat și o grupare fosfat. Există două tipuri de acizi nucleici: acidul dezoxiribonucleic sau ADN și acidul ribonucleic sau ARN.

• Bazele azotate sunt molecule care conțin azot și au proprietăți de bază, adică au tendința de a dobândi atomi de hidrogen încărcați pozitiv. Bazele azotate ale ADN-ului sunt adenina, guanina, citokinele și timina; cele ale ARN sunt adenina, guanina, citokinele și uracilul.
• Carbohidratul fiecărei nucleotide dintr-un acid nucleic este o pentoză . Pentozele sunt zaharuri care au cinci atomi de carbon în structura lor. Pentoza ADN, numită deoxiriboză, este diferită de pentoza ARN, numită riboză.
• Gruparea fosfat este un ion compus dintr-un atom de fosfor care este înconjurat de patru atomi de oxigen.

ADN-ul

ADN-ul este format din două catene complementare de nucleotide . Aceste lanțuri se înfășoară într-o dublă spirală. Molecula este formată din milioane de gene , segmente de ADN a căror secvență de nucleotide determină trăsăturile unui organism: înălțimea, greutatea, culoarea pielii, grupa sanguină, printre multe altele.

ARN

ARN-ul este format dintr-un singur lanț de nucleotide. Există trei tipuri de ARN: mesager (RNAm), ribozomal (RNAr) și transfer (RNAt).

• ARN-ul mesager este făcut din nucleotide care au fost copiate din ADN. Acesta poartă o secvență de trei nucleotide, numită codon , care, atunci când este unită cu o secvență complementară purtată de ARNt, permite formarea de proteine.
• ARN-ul ribozomal sau ribozomal este asociat cu ribozomii, a căror funcție este formarea de proteine.
• ARN -ul de transfer poartă o secvență de trei nucleotide, numită anticodon , care, atunci când este unită cu codonul, adaugă diferiți aminoacizi care, atunci când sunt unite, formează o nouă proteină.

Surse

Curtis, H., Barnes, N.S., Schnek, A., Massarini, A. Biologie . ediția a 7-a. Editorial Médica Panamericana., Buenos Aires, 2013.

Zumdahl, S. Fundamentele chimiei. a 5-a editie. McGraw-Hill Inter-American, Mexic, 2007.