Obiectiv de învățare
- Identificați cele patru clase majore de macromolecule biologice. macromolecule
Subiecte 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 carbohidrații, lipidele, proteinele și acizii nucleici.
Termeni
- polimerO moleculă relativ mare formată dintr-un lanț sau o rețea de mulți monomeri identici sau asemănători legați chimic între ei.
- monomerO moleculă relativ mică care poate forma legături covalente cu alte molecule de acest tip pentru a forma un polimer.
Nutrienții sunt moleculele de care organismele vii au nevoie pentru supraviețuire și creștere, dar pe care animalele și plantele nu le pot sintetiza singure. Animalele obțin substanțele nutritive prin consumul de hrană, în timp ce plantele extrag substanțele nutritive din sol.
Mulți nutrienți esențiali sunt macromolecule biologice. Termenul „macromoleculă” a fost inventat pentru prima dată în anii 1920 de către laureatul Premiului Nobel Hermann Staudinger. Staudinger a fost primul care a propus că multe molecule biologice mari sunt construite prin legarea covalentă a unor molecule biologice mai mici între ele.
Macromoleculele biologice joacă un rol critic în structura și funcția celulară. Majoritatea (dar nu toate) macromoleculelor biologice sunt polimeri, care sunt orice molecule construite prin legarea împreună a mai multor molecule mai mici, numite monomeri. De obicei, toți monomerii dintr-un polimer tind să fie aceiași, sau cel puțin foarte asemănători între ei, legați la nesfârșit pentru a construi o macromoleculă mai mare. Acești monomeri simpli pot fi legați în multe combinații diferite pentru a produce polimeri biologici complecși, la fel cum câteva tipuri de blocuri Lego pot construi orice, de la o casă la o mașină.
Exemple ale acestor monomeri și polimeri pot fi găsite în zahărul pe care îl puteți pune în cafea sau ceai. Zahărul de masă obișnuit este dizaharidul zaharoză (un polimer), care este compus din monosacaridele fructoză și glucoză (care sunt monomeri). Dacă ar fi să înșirăm mai mulți monomeri de carbohidrați împreună, am putea obține o polizaharidă precum amidonul. Prefixele „mono-” (unul), „di-” (doi) și „poli-„. (mulți) vă vor spune câți monomeri au fost uniți într-o moleculă.
Macromoleculele biologice conțin toate carbon sub formă de inel sau lanț, ceea ce înseamnă că sunt clasificate ca molecule organice. De obicei, ele conțin, de asemenea, hidrogen și oxigen, precum și azot și elemente minore suplimentare.
Cele patru clase de macromolecule biologice
Există patru clase majore de macromolecule biologice:
- carbohidrați
- lipide
- proteine
- acizi nucleici
Care dintre aceste tipuri de macromolecule îndeplinește o gamă largă de funcții importante în cadrul celulei; o celulă nu-și poate îndeplini rolul în organism fără multe tipuri diferite ale acestor molecule cruciale. În combinație, aceste macromolecule biologice alcătuiesc majoritatea masei uscate a unei celule. (Moleculele de apă reprezintă majoritatea masei totale a unei celule.) Toate moleculele atât din interiorul cât și din exteriorul celulelor sunt situate într-un mediu pe bază de apă (adică apos), iar toate reacțiile sistemelor biologice au loc în același mediu.