Johdatus kemiaan

by admin Leave Comment

Oppimistavoite

  • Tunnista biologisten makromolekyylien neljä pääluokkaa. makromolekyylit

Kärkikohdat

    • Biologiset makromolekyylit ovat tärkeitä solukomponentteja, ja ne suorittavat monenlaisia toimintoja, jotka ovat välttämättömiä elävien organismien selviytymiselle ja kasvulle.
    • Biologisten makromolekyylien neljä pääluokkaa ovat hiilihydraatit, lipidit, proteiinit ja nukleiinihapot.

Termit

  • polymeeriSuhteellisen suuri molekyyli, joka koostuu monien samanlaisten tai samankaltaisten monomeerien ketjusta tai verkostosta, jotka ovat kemiallisesti sitoutuneet toisiinsa.
  • monomeeriSuhteellisen pieni molekyyli, joka voi muodostaa kovalenttisia sidoksia muiden samantyyppisten molekyylien kanssa muodostaen polymeerin.

Ravintoaineet ovat molekyylejä, joita elävät organismit tarvitsevat eloonjäämiseen ja kasvuun, mutta joita eläimet ja kasvit eivät pysty itse syntetisoimaan. Eläimet saavat ravinteita syömällä ruokaa, kun taas kasvit imevät ravinteita maaperästä.

Biologisten makromolekyylien lähteetRavintoaineet, kuten leipä, hedelmät ja juusto, ovat runsaita biologisten makromolekyylien lähteitä.

Monet kriittiset ravintoaineet ovat biologisia makromolekyylejä. Termin ”makromolekyyli” keksi ensimmäisen kerran 1920-luvulla Nobel-palkittu Hermann Staudinger. Staudinger ehdotti ensimmäisenä, että monet suuret biologiset molekyylit rakentuvat pienempiä biologisia molekyylejä kovalenttisesti toisiinsa liittämällä.

Elävät organismit koostuvat kemiallisista rakennuspalikoistaKaikki organismit koostuvat erilaisista näistä biologisista makromolekyyleistä.

Biologisilla makromolekyyleillä on kriittinen rooli solun rakenteessa ja toiminnassa. Useimmat (mutta eivät kaikki) biologiset makromolekyylit ovat polymeerejä, jotka ovat mitä tahansa molekyylejä, jotka on rakennettu liittämällä yhteen monia pienempiä molekyylejä, joita kutsutaan monomeereiksi. Tyypillisesti kaikki polymeerin monomeerit ovat yleensä samoja tai ainakin hyvin samankaltaisia, ja ne yhdistyvät yhä uudelleen ja uudelleen rakentaakseen suuremman makromolekyylin. Näitä yksinkertaisia monomeerejä voidaan yhdistää monin eri yhdistelmin monimutkaisiksi biologisiksi polymeereiksi, aivan kuten muutamista legopalikoista voidaan rakentaa mitä tahansa talosta autoon.

Monomeerit ja polymeeritMonet pienet monomeerien alayksiköt yhdistyvät muodostaen tämän hiilihydraattipolymeerin.

Esimerkkejä tällaisista monomeereistä ja polymeereistä on esimerkiksi kahviin tai teehen laitettavassa sokerissa. Tavallinen pöytäsokeri on disakkaridi sakkaroosi (polymeeri), joka koostuu monosakkarideista fruktoosi ja glukoosi (jotka ovat monomeerejä). Jos monta hiilihydraattimonomeeria nivottaisiin yhteen, saataisiin aikaan tärkkelyksen kaltainen polysakkaridi. Etuliitteet ”mono-” (yksi), ”di-” (kaksi) ja ”poly-”. (monta) kertovat, kuinka monta monomeeria on liitetty yhteen molekyylissä.

Molekyyli sakkaroosi (tavallinen pöytäsokeri)Hiilihydraattimonosakkaridit (fruktoosi ja glukoosi) liitetään toisiinsa, jolloin syntyy disakkaridisakkaridi sakkaroosi.

Biologiset makromolekyylit sisältävät kaikki hiiltä rengas- tai ketjumuodossa, mikä tarkoittaa, että ne luokitellaan orgaanisiksi molekyyleiksi. Ne sisältävät yleensä myös vetyä ja happea sekä typpeä ja muita sivuaineita.

Biologisten makromolekyylien neljä luokkaa

Biologisten makromolekyylien pääluokkia on neljä:

  1. hiilihydraatit
  2. lipidit
  3. proteiinit
  4. nukleiinihapot

Jokainen näistä makromolekyylityypeistä suorittaa monenlaisia tärkeitä toimintoja solussa; solu ei voi hoitaa tehtäväänsä elimistössä ilman monenlaisia näitä ratkaisevan tärkeitä molekyylejä. Yhdessä nämä biologiset makromolekyylit muodostavat suurimman osan solun kuivamassasta. (Vesimolekyylit muodostavat suurimman osan solun kokonaismassasta.) Kaikki molekyylit sekä solun sisällä että sen ulkopuolella sijaitsevat vesipohjaisessa (eli vesipitoisessa) ympäristössä, ja kaikki biologisten järjestelmien reaktiot tapahtuvat samassa ympäristössä.

Interaktiivinen: Monomeerit ja polymeeritHiilihydraatit, proteiinit ja nukleiinihapot rakentuvat pienistä molekyyliyksiköistä, jotka liittyvät toisiinsa vahvoilla kovalenttisilla sidoksilla. Pieniä molekyyliyksiköitä kutsutaan monomeereiksi (mono tarkoittaa yhtä tai yksittäistä), ja ne liittyvät toisiinsa pitkiksi ketjuiksi, joita kutsutaan polymeereiksi (poly tarkoittaa monia tai useita). Lipidejä lukuun ottamatta jokainen makromolekyylityyppi rakentuu erilaisista monomeereistä, jotka muistuttavat toisiaan koostumukseltaan ja kooltaan. Lipidit eivät ole polymeerejä, koska ne eivät rakennu monomeereistä (koostumukseltaan samankaltaisista yksiköistä).

Monomeerit eivät ole polymeerejä.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.