Sinteza macromoleculelor biologice fără limite

Macromoleculele biologice, moleculele mari necesare vieții, includ carbohidrați, lipide, acizi nucleici și proteine.

obiective de invatare

Identificați cele patru clase majore de macromolecule biologice

Chei de luat masa

Puncte cheie

Macromoleculele biologice sunt componente celulare importante și îndeplinesc o gamă largă de funcții necesare pentru supraviețuirea și creșterea organismelor vii.
Cele patru clase majore de macromolecule biologice sunt glucidele, lipidele, proteinele și acizii nucleici.

Termeni cheie

polimer: O moleculă relativ mare constând dintr-un lanț sau rețea de mulți monomeri identici sau similari legați chimic între ei.
monomer: O moleculă relativ mică care poate forma legături covalente cu alte molecule de acest tip pentru a forma un polimer.

Nutrienții sunt moleculele pe care organismele vii le necesită pentru supraviețuire și creștere, dar pe care animalele și plantele nu le pot sintetiza singure. Animalele obțin substanțe nutritive consumând alimente, în timp ce plantele extrag substanțe nutritive din sol.

Surse de macromolecule biologice: Alimentele precum pâinea, fructele și brânza sunt surse bogate de macromolecule biologice.

Mulți nutrienți critici sunt macromoleculele biologice. Termenul „macromoleculă” a fost inventat pentru prima dată în anii 1920 de către laureatul Nobel Hermann Staudinger. Staudinger a fost primul care a propus că multe molecule biologice mari sunt construite prin legarea covalentă a moleculelor biologice mai mici.

Organismele vii sunt formate din blocuri chimice: Toate organismele sunt compuse dintr-o varietate de aceste macromolecule biologice.

Monomeri și polimeri

Macromoleculele biologice joacă un rol critic în structura și funcția celulelor. Majoritatea (dar nu toate) macromoleculele biologice sunt polimeri, care sunt orice molecule construite prin legarea între ele a mai multor molecule mai mici, numite monomeri. În mod tipic, toți monomerii dintr-un polimer tind să fie aceiași sau cel puțin foarte asemănători între ei, legați iar și iar pentru a construi macromolecula mai mare. Acești monomeri simpli pot fi legați în mai multe combinații diferite pentru a produce polimeri biologici complexi, la fel cum câteva tipuri de blocuri Lego pot construi orice, de la o casă la o mașină.

Monomeri și polimeri: Multe subunități mici de monomeri se combină pentru a forma acest polimer carbohidrat.

Exemple de monomeri și polimeri pot fi găsite în zahărul pe care l-ați putea pune în cafea sau ceai. Zaharul de masă obișnuit este zaharoza dizaharidică (un polimer), care este compusă din monozaharide fructoză și glucoză (care sunt monomeri). Dacă ar fi să înșirăm mulți monomeri carbohidrați, am putea face o polizaharidă ca amidonul. Prefixele „mono-” (unul), „di-” (doi) și „poli-” (mulți) vă vor spune câți monomeri au fost uniți într-o moleculă.

Molecula zaharoză (zahăr de masă comun): Monozaharidele glucidice (fructoza și glucoza) sunt unite pentru a produce zaharoza zaharoză.

Macromoleculele biologice conțin toate carbonul sub formă de inel sau lanț, ceea ce înseamnă că sunt clasificate ca molecule organice. De obicei, conțin hidrogen și oxigen, precum și azot și elemente minore suplimentare.

Patru clase de macromolecule biologice

Există patru clase majore de macromolecule biologice:

glucide
lipide
proteine
acizi nucleici

Fiecare dintre aceste tipuri de macromolecule îndeplinește o gamă largă de funcții importante în interiorul celulei; o celulă nu își poate îndeplini rolul în interiorul corpului fără multe tipuri diferite de molecule cruciale. În combinație, aceste macromolecule biologice reprezintă majoritatea masei uscate a unei celule. (Moleculele de apă reprezintă majoritatea masei totale a unei celule.) Toate moleculele, atât în interiorul, cât și în exteriorul celulelor, sunt situate într-un mediu pe bază de apă (adică apos) și toate reacțiile sistemelor biologice au loc în același mediu.

Interactiv: monomeri și polimeri: Carbohidrații, proteinele și acizii nucleici sunt construiți din unități moleculare mici care sunt conectate între ele prin legături covalente puternice. Unitățile moleculare mici sunt numite monomeri (mono înseamnă unul sau unic) și sunt legate între ele în lanțuri lungi numite polimeri (poli înseamnă mulți sau multipli). Fiecare tip diferit de macromoleculă, cu excepția lipidelor, este construit dintr-un set diferit de monomeri care seamănă între ei prin compoziție și dimensiune. Lipidele nu sunt polimeri, deoarece nu sunt construiți din monomeri (unități cu compoziție similară).