Ciri -ciri makromolekul, jenis, fungsi dan contoh

The Makromolekul Mereka adalah molekul besar - umumnya lebih dari 1.000 atom - dibentuk oleh kesatuan blok penstrukturan atau monomer yang lebih kecil. Dalam makhluk hidup, kita dapati empat jenis makromolekul utama: asid nukleik, lipid, karbohidrat dan protein. Terdapat juga yang lain dari asal sintetik, seperti plastik.

Setiap jenis makromol biologi.

Sumber: Pixabay.com

Bagi fungsi mereka, karbohidrat dan lipid menyimpan tenaga supaya sel melakukan reaksi kimianya, dan juga digunakan sebagai komponen struktur.

Protein juga mempunyai fungsi struktur, sebagai tambahan kepada molekul dengan pemangkinan dan kapasiti pengangkutan. Akhirnya, asid nukleik menyimpan maklumat genetik dan mengambil bahagian dalam sintesis protein.

Makromolekul sintetik mengikuti struktur yang sama biologi: banyak monomer yang dikaitkan untuk membentuk polimer. Contohnya adalah polietilena dan nilon. Polimer sintetik digunakan secara meluas dalam industri untuk pembuatan kain, plastik, penebat, dll.

[TOC]

Ciri -ciri

Saiz

Seperti namanya, salah satu ciri khas makromolekul adalah saiz besar mereka. Mereka dibentuk sekurang -kurangnya 1.000 atom, bersatu dengan ikatan kovalen. Dalam pautan jenis ini, atom -atom yang terlibat dalam kesatuan berkongsi elektron tahap terakhir.

Perlembagaan

Istilah lain yang digunakan untuk merujuk kepada makromolekul adalah polimer ("Banyak bahagian"), yang terbentuk daripada unit berulang yang dipanggil monomer ("bahagian"). Ini adalah unit struktur makromolekul dan boleh sama atau berbeza antara satu sama lain, bergantung pada kes itu.

Kita boleh menggunakan analogi permainan kanak -kanak Lego. Setiap kepingan mewakili monomer, dan apabila kita menyertai mereka untuk membentuk struktur yang berbeza, kita mendapat polimer.

Jika monomer adalah sama, polimer adalah homopolimer; Dan jika mereka berbeza, ia akan menjadi heteropolimer.

Terdapat juga tatanama untuk menetapkan polimer bergantung pada panjangnya. Sekiranya molekul terbentuk dari beberapa subunit dipanggil oligomer. Sebagai contoh, apabila kita mahu merujuk kepada asid nukleik kecil, kita menyebutnya oligonukleotida.

Struktur

Memandangkan kepelbagaian makromolekul yang luar biasa, sukar untuk mewujudkan struktur umum. "Skeleton" molekul ini dibentuk oleh monomer yang sepadan (gula, asid amino, nukleotida, dll.), dan mereka boleh dikumpulkan secara linear, bercabang, atau mengambil bentuk yang lebih kompleks.

Seperti yang akan kita lihat kemudian, makromolekul boleh berasal dari biologi atau sintetik. Bekas mempunyai infiniti fungsi dalam makhluk hidup, dan yang kedua digunakan secara meluas oleh masyarakat - seperti plastik, sebagai contoh.

Makromolekul biologi: fungsi, struktur dan contoh

Dalam makhluk organik kita dapati empat jenis asas makromolekul, yang menjalankan sejumlah besar fungsi, yang membolehkan pembangunan dan sokongan kehidupan. Ini adalah protein, karbohidrat, lipid dan asid nukleik. Seterusnya kita akan menerangkan ciri -cirinya yang paling relevan.

Protein

Protein adalah makromolekul yang unit strukturnya adalah asid amino. Secara semula jadi, kita dapati 20 jenis asid amino.

Struktur

Monomer ini₂), kumpulan karboksil (COOH) dan kumpulan R.

Ia boleh melayani anda: Guanosín Triffosphate (GTP): Struktur, Sintesis, Fungsi

20 jenis asid amino berbeza antara satu sama lain hanya dalam identiti kumpulan r. Kumpulan ini bervariasi dalam sifat kimianya, dapat mencari asid amino asas, asid, neutral, dengan rantai panjang, pendek, dan aromatik, antara lain, antara lain.

Sisa asid amino kekal bersatu antara satu sama lain dengan pautan peptida. Sifat asid amino akan menentukan sifat dan ciri -ciri protein yang dihasilkan.

Urutan asid amino linear mewakili struktur utama protein. Maka ini adalah lipatan dan kumpulan dalam corak yang berbeza, membentuk struktur menengah, tertiari dan kuartal.

Fungsi

Protein memenuhi pelbagai fungsi. Ada yang berfungsi sebagai pemangkin biologi dan dipanggil enzim; Sesetengahnya adalah protein struktur, seperti keratin yang terdapat dalam rambut, kuku, dll.; Dan yang lain melaksanakan fungsi pengangkutan, seperti hemoglobin dalam sel darah merah kita.

Asid nukleik: DNA dan RNA

Jenis kedua polimer yang merupakan sebahagian daripada makhluk hidup adalah asid nukleik. Dalam kes ini, unit struktur bukan asid amino seperti dalam protein, tetapi monomer yang disebut nukleotida.

Struktur

Nukleotida terdiri daripada kumpulan fosfat, gula lima karbon (komponen pusat molekul) dan asas nitrogen.

Terdapat dua jenis nukleotida: ribonukleotida dan deoxyribonukleotida, yang berbeza dari segi gula pusat. Yang pertama adalah komponen struktur asid ribonukleik atau RNA, dan yang terakhir mereka deoxyribonucleic atau asid DNA.

Dalam kedua -dua molekul, nukleotida tetap bersatu bersama dengan ikatan phosphodiéster - bersamaan dengan pautan peptida yang menyimpan protein bersama.

Komponen struktur DNA dan RNA adalah sama berbeza dalam strukturnya, kerana RNA didapati dalam bentuk satu band dan DNA band berganda.

Fungsi

RNA dan DNA adalah dua jenis asid nukleik yang kita dapati dalam makhluk hidup. RNA adalah molekul pelbagai fungsi, dinamik, yang muncul dalam pelbagai penyesuaian struktur dan mengambil bahagian dalam sintesis protein dan peraturan ekspresi gen.

DNA adalah makromolekul yang bertanggungjawab menyimpan semua maklumat genetik organisma, yang diperlukan untuk pembangunannya. Semua sel kita (kecuali sel darah merah matang) telah disimpan dalam nukleus mereka, dengan cara yang sangat padat dan teratur, bahan genetik.

Karbohidrat

Karbohidrat, juga dikenali sebagai karbohidrat atau hanya sebagai gula, adalah makromolekul yang dibentuk oleh blok yang dipanggil monosakarida (secara harfiah "gula").

Struktur

Formula karbohidrat molekul adalah (CHO₂Sama ada)_n. Nilai n Ia boleh berubah dari 3, bahawa gula paling mudah, ribuan dalam karbohidrat yang paling kompleks, yang agak berubah dari segi panjang.

Monomer ini mempunyai keupayaan untuk berpolimer antara satu sama lain melalui tindak balas yang melibatkan dua kumpulan hidroksil, mengakibatkan pembentukan ikatan kovalen yang disebut ikatan glukosid.

Ikatan ini menyimpan karbohidrat dengan cara yang sama seperti ikatan peptida dan ikatan phosphodiéster menyimpan protein dan asid nukleik, masing -masing.

Walau bagaimanapun, pautan peptida dan phosphodiéster berlaku di kawasan tertentu monomer yang membentuknya, sementara ikatan glukosid boleh terbentuk dengan mana -mana kumpulan hidroksil.

Ia boleh melayani anda: kitaran urea: peringkat, enzim, fungsi, peraturan

Seperti yang telah kami sebutkan di bahagian sebelumnya, makromolekul kecil ditetapkan dengan awalan Oligo. Dalam kes karbohidrat kecil, istilah oligosakarida digunakan, jika mereka hanya dua monomer yang dikaitkan, ia adalah disaccharide, dan jika mereka lebih besar, polisakarida.

Fungsi

Gula adalah makromolekul asas untuk kehidupan, kerana mereka memenuhi fungsi tenaga dan struktur. Ini memberikan tenaga kimia yang diperlukan untuk meningkatkan sejumlah reaksi penting di dalam sel dan digunakan sebagai "bahan bakar" makhluk hidup.

Karbohidrat lain, seperti glikogen, berfungsi untuk menyimpan tenaga, supaya sel dapat menggunakannya apabila perlu.

Mereka juga mempunyai fungsi struktur: mereka adalah sebahagian daripada molekul lain, seperti asid nukleik, dinding sel beberapa organisma dan exoskeleton serangga.

Dalam tumbuhan dan dalam beberapa protis, misalnya, kita dapati karbohidrat kompleks yang dipanggil selulosa, hanya terbentuk dari unit glukosa. Molekul ini sangat banyak di bumi, kerana ia terdapat di dinding sel organisma ini dan struktur sokongan lain.

Lipid

"Lipid" adalah istilah yang digunakan untuk merangkumi sebilangan besar molekul apolar atau hidrofobik (dengan fobia atau penolakan air) terbentuk daripada rantai karbon. Tidak seperti tiga molekul, protein, asid nukleik dan karbohidrat yang disebutkan, tidak ada monomer titik untuk lipid.

Struktur

Dari sudut pandangan struktur, lipid boleh berlaku dengan pelbagai cara. Seperti yang terbentuk daripada hidrokarbon (C-H), pautan tidak dimuatkan sebahagiannya, jadi mereka tidak larut dalam pelarut kutub seperti air. Walau bagaimanapun, mereka boleh dibubarkan dalam jenis pelarut bukan polan lain seperti benzena.

Asid lemak terdiri daripada rantai hidrokarbon yang disebutkan dan kumpulan karboksil (COOH) sebagai kumpulan berfungsi. Umumnya, asid lemak mengandungi 12 hingga 20 atom karbon.

Rantai asid lemak boleh tepu, apabila semua karbon disatukan oleh pautan mudah, tak tepu, apabila terdapat lebih daripada ikatan berganda di dalam struktur. Jika ia mengandungi pelbagai ikatan berganda, ia adalah asid tak tepu polyuns.

Jenis lipid mengikut struktur mereka

Terdapat tiga jenis lipid dalam sel: steroid, lemak dan fosfolipid. Steroid dicirikan oleh struktur besar empat cincin. Kolesterol adalah yang paling terkenal dan merupakan komponen penting dalam membran, kerana ia mengawal ketidakstabilan yang sama.

Lemak terdiri daripada tiga asid lemak bersatu melalui ikatan ester kepada molekul yang disebut gliserol.

Akhirnya, fosfolipid dibentuk oleh molekul gliserol yang dikaitkan dengan kumpulan fosfat dan dua rantai asid lemak atau isoprenoid.

Fungsi

Seperti karbohidrat, lipid juga berfungsi sebagai sumber tenaga untuk sel dan sebagai komponen beberapa struktur.

Lipid mempunyai fungsi yang sangat diperlukan untuk semua bentuk hidup: mereka adalah penyusun penting membran plasma. Ini membentuk batas penting antara kehidupan dan tidak hidup, berfungsi sebagai penghalang terpilih yang memutuskan apa yang masuk dan apa yang tidak kepada sel, terima kasih kepada harta semipermeable.

Boleh melayani anda: proline: ciri, struktur, fungsi, makanan

Sebagai tambahan kepada lipid, membran juga dibentuk oleh pelbagai protein, yang berfungsi sebagai pengangkut selektif.

Sesetengah hormon (seperti seks) adalah sifat lipid dan sangat diperlukan untuk perkembangan organisma.

Pengangkutan

Dalam sistem biologi, makromolekul diangkut di antara dalaman dan luaran sel -sel dengan proses yang dipanggil endo dan exocytosis (mereka melibatkan pembentukan vesikel) atau oleh pengangkutan aktif.

Endocytosis merangkumi semua mekanisme yang digunakan sel untuk mencapai kemasukan zarah besar dan diklasifikasikan sebagai: fagositosis, apabila elemen untuk menelan zarah pepejal; Pinositosis, apabila ia memasuki cecair ekstrasel; dan endositosis, dimediasi oleh penerima.

Sebilangan besar molekul yang ditelan oleh laluan ini menamatkan jalan mereka dalam organel yang bertanggungjawab terhadap pencernaan: lysosome. Yang lain berakhir dengan phagosomas - yang mempunyai sifat penggabungan dengan lisosom dan membentuk struktur yang dipanggil phagolisosomas.

Dengan cara ini, bateri enzimatik yang terdapat di lysosome akhirnya merendahkan makromolekul yang pada mulanya dimasukkan. Monomer yang membentuk mereka (monosakarida, nukleotida, asid amino) diangkut semula ke sitoplasma, di mana ia digunakan untuk pembentukan makromolekul baru.

Sepanjang usus terdapat sel -sel yang mempunyai pengangkut khusus untuk penyerapan setiap makromolekul yang dimakan dalam diet. Sebagai contoh, pengangkut PEP1 dan PEP2 digunakan untuk protein dan glukosa SGLT.

Makromolekul sintetik

Dalam makromolekul sintetik, kita juga mendapati corak struktur yang sama yang diterangkan untuk makromolekul asal biologi: monomer kecil atau subunititi yang dikaitkan melalui pautan media untuk membentuk polimer.

Terdapat pelbagai jenis polimer sintetik, sebagai polietilena yang paling mudah. Ini adalah plastik formula kimia lengai₂-Ch₂ (dihubungkan dengan ikatan berganda) cukup biasa dalam industri, kerana ia adalah ekonomi dan mudah dihasilkan.

Seperti yang dapat dilihat, struktur plastik ini linear dan tidak mempunyai cawangan.

Polyurethane adalah polimer lain yang cukup digunakan dalam industri untuk pembuatan busa dan penebat. Kami pasti akan mempunyai span bahan ini di dapur kami. Bahan ini diperolehi oleh pemeluwapan asas hidroksilik bercampur dengan unsur -unsur yang dipanggil diisocianatos.

Terdapat polimer sintetik lain yang lebih kerumitan, seperti nilon (atau nilón). Dalam ciri -cirinya sangat tahan, dengan keanjalan yang cukup besar. Industri tekstil mengambil kesempatan daripada ciri -ciri ini untuk pembuatan tisu, sows, sedal, dll. Ia juga digunakan oleh doktor untuk melakukan jahitan.

Rujukan

1. Berg, j. M., Stryer, l., & Tymoczko, J. L. (2007). Biokimia. Saya terbalik.
2. Campbell, m. K., & Farrell, s. Sama ada. (2011). Biokimia. Thomson. Brooks/Cole.
3. Devlin, t. M. (2011). Buku Teks Biokimia. John Wiley & Sons.
4. Freeman, s. (2017). Sains Biologi. Pendidikan Pearson.
5. Koolman, j., & Röhm, k. H. (2005). Biokimia: Teks dan Atlas. Ed. Pan -American Medical.
6. Moldoveanu, s. C. (2005). Pyrolysis analitik polimer organik sintetik (Vol. 25). Elsevier.
7. Moore, j. T., & Langley, r. H. (2010). Biokimia untuk Dummies. John Wiley & Sons.
8. Mougies, v. (2006). Latihan Biokimia. Kinetik manusia.
9. Müller-Esterl, w. (2008). Biokimia. Asas untuk Perubatan dan Sains Hayat. Saya terbalik.
10. Poortmans, j.R. (2004). Prinsip Biokimia Latihan. 3^Rd, Edisi yang disemak semula. Karger.
11. Voet, d., & Voet, j. G. (2006). Biokimia. Ed. Pan -American Medical.