Obiettivo di apprendimento
- Identificare le quattro principali classi di macromolecole macromolecole
Punti chiave
- Le macromolecole biologiche sono importanti componenti cellulari e svolgono una vasta gamma di funzioni necessarie alla sopravvivenza e alla crescita degli organismi viventi.
- Le quattro classi principali di macromolecole biologiche sono carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici.
Termini
- polimeroUna molecola relativamente grande costituita da una catena o rete di molti monomeri identici o simili chimicamente legati tra loro.
- monomeroUna molecola relativamente piccola che può formare legami covalenti con altre molecole di questo tipo per formare un polimero.
I nutrienti sono le molecole che gli organismi viventi richiedono per la sopravvivenza e la crescita ma che gli animali e le piante non possono sintetizzare da soli. Gli animali ottengono i nutrienti consumando il cibo, mentre le piante estraggono i nutrienti dal suolo.
Molti nutrienti critici sono macromolecole biologiche. Il termine “macromolecola” è stato coniato per la prima volta negli anni ’20 dal premio Nobel Hermann Staudinger. Staudinger fu il primo a proporre che molte grandi molecole biologiche sono costruite collegando covalentemente tra loro molecole biologiche più piccole.
Le macromolecole biologiche svolgono un ruolo critico nella struttura e nella funzione delle cellule. La maggior parte delle macromolecole biologiche (ma non tutte) sono polimeri, che sono molecole costruite collegando insieme molte molecole più piccole, chiamate monomeri. Di solito tutti i monomeri in un polimero tendono ad essere gli stessi, o almeno molto simili tra loro, collegati più e più volte per costruire la macromolecola più grande. Questi semplici monomeri possono essere collegati in molte combinazioni diverse per produrre polimeri biologici complessi, proprio come alcuni tipi di blocchi Lego possono costruire qualsiasi cosa, da una casa a una macchina.
Esempi di questi monomeri e polimeri possono essere trovati nello zucchero che potresti mettere nel tuo caffè o tè. Il normale zucchero da tavola è il disaccaride saccarosio (un polimero), che è composto dai monosaccaridi fruttosio e glucosio (che sono monomeri). Se dovessimo mettere in fila molti monomeri di carboidrati potremmo fare un polisaccaride come l’amido. I prefissi “mono-” (uno), “di-” (due), e “poly-” (molti) ti diranno quanti monomeri sono stati uniti in una molecola.
Le macromolecole biologiche contengono tutte carbonio in forma di anello o catena, il che significa che sono classificate come molecole organiche. Di solito contengono anche idrogeno e ossigeno, così come azoto e altri elementi minori.
Quattro classi di macromolecole biologiche
Ci sono quattro classi principali di macromolecole biologiche:
- carboidrati
- lipidi
- proteine
- acidi nucleici
Ognuno di questi tipi di macromolecole svolge una vasta gamma di funzioni importanti all’interno della cellula; una cellula non può svolgere il suo ruolo all’interno del corpo senza molti tipi diversi di queste molecole cruciali. In combinazione, queste macromolecole biologiche costituiscono la maggior parte della massa secca di una cellula. (Tutte le molecole sia all’interno che all’esterno delle cellule si trovano in un ambiente a base d’acqua (cioè acquoso), e tutte le reazioni dei sistemi biologici avvengono in quello stesso ambiente.