Tanulási cél
- A biológiai makromolekulák négy fő osztályának azonosítása. makromolekulák
Kulcspontok
- A biológiai makromolekulák fontos sejtkomponensek, és az élő szervezetek túléléséhez és növekedéséhez szükséges funkciók széles körét látják el.
- A biológiai makromolekulák négy fő osztálya a szénhidrátok, a lipidek, a fehérjék és a nukleinsavak.
Fogalmak
- polimerViszonylag nagy molekula, amely sok azonos vagy hasonló monomer egymáshoz kémiailag kötött láncából vagy hálózatából áll.
- monomerViszonylag kis molekula, amely más ilyen típusú molekulákkal kovalens kötéseket képes kialakítani, hogy polimert alkosson.
Tápanyagok azok a molekulák, amelyekre az élő szervezeteknek a túléléshez és a növekedéshez szükségük van, de amelyeket az állatok és a növények nem tudnak maguk szintetizálni. Az állatok a táplálék elfogyasztásával jutnak tápanyagokhoz, míg a növények a talajból vonják ki a tápanyagokat.
Sok kritikus tápanyag biológiai makromolekula. A makromolekula kifejezést először a Nobel-díjas Hermann Staudinger alkotta meg az 1920-as években. Staudinger volt az első, aki felvetette, hogy számos nagy biológiai molekula kisebb biológiai molekulák kovalens összekapcsolásával épül fel.
A biológiai makromolekulák kritikus szerepet játszanak a sejtek szerkezetében és működésében. A legtöbb (de nem minden) biológiai makromolekula polimer, azaz olyan molekula, amely sok kisebb molekula, az úgynevezett monomerek összekapcsolásával épül fel. A polimerben lévő monomerek általában azonosak, vagy legalábbis nagyon hasonlóak egymáshoz, és újra és újra összekapcsolódnak, hogy felépítsék a nagyobb makromolekulát. Ezek az egyszerű monomerek sokféle kombinációban kapcsolódhatnak össze, hogy összetett biológiai polimereket hozzanak létre, ahogyan néhány fajta Lego-kockából bármi felépíthető a háztól az autóig.
Egy ilyen monomerre és polimerre találhatunk példát a cukorban, amit a kávéba vagy a teába teszünk. A hagyományos asztali cukor a diszacharid szacharóz (polimer), amely a monoszacharid fruktózból és glükózból (amelyek monomerek) áll. Ha sok szénhidrát-monomert fűznénk össze, akkor olyan poliszacharidot kapnánk, mint a keményítő. A “mono-” előtagok (egy), “di-” (kettő) és “poli-“. (sok) megmondják, hogy hány monomert kapcsoltak össze egy molekulában.
A biológiai makromolekulák mind gyűrű vagy lánc formájában tartalmaznak szenet, ami azt jelenti, hogy szerves molekuláknak minősülnek. Általában hidrogént és oxigént, valamint nitrogént és további kisebb elemeket is tartalmaznak.
A biológiai makromolekulák négy osztálya
A biológiai makromolekuláknak négy fő osztálya van:
- szénhidrátok
- lipidek
- fehérjék
- nukleinsavak
A makromolekulák e típusainak mindegyike fontos funkciók széles skáláját látja el a sejtben; egy sejt nem tudja ellátni a szervezetben betöltött szerepét e létfontosságú molekulák sokféle típusa nélkül. Ezek a biológiai makromolekulák együttesen alkotják a sejt száraz tömegének nagy részét. (A vízmolekulák teszik ki a sejt teljes tömegének többségét.) A sejteken belül és kívül minden molekula vízalapú (azaz vizes) környezetben helyezkedik el, és a biológiai rendszerek összes reakciója ugyanebben a környezetben zajlik.