Risultati di Apprendimento
- Definire il termine “macromolecola”
- Distinguere tra le 4 classi di macromolecole
Ora che abbiamo discusso le quattro principali classi di macromolecole biologiche (carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici), parliamo di macromolecole come un intero. Ognuno è un componente cellulare importante e svolge una vasta gamma di funzioni., Combinate, queste molecole costituiscono la maggior parte della massa secca di una cellula (ricordiamo che l’acqua costituisce la maggior parte della sua massa completa). Le macromolecole biologiche sono organiche, il che significa che contengono carbonio. Inoltre, possono contenere idrogeno, ossigeno, azoto e ulteriori elementi minori.,sterol, beeswax
pentose, nitrogenous base, phosphate
Dehydration Synthesis
Most macromolecules are made from single subunits, or building blocks, called monomers., I monomeri si combinano tra loro usando legami covalenti per formare molecole più grandi conosciute come polimeri. In tal modo, i monomeri rilasciano molecole d’acqua come sottoprodotti. Questo tipo di reazione è noto come sintesi di disidratazione, che significa “mettere insieme mentre si perde acqua.”
Figura 1. Nella reazione di sintesi di disidratazione descritta sopra, due molecole di glucosio sono collegate tra loro per formare il maltosio disaccaridico. Nel processo si forma una molecola d’acqua.,
In una reazione di sintesi di disidratazione (Figura 1), l’idrogeno di un monomero si combina con il gruppo idrossilico di un altro monomero, rilasciando una molecola di acqua. Allo stesso tempo, i monomeri condividono elettroni e formano legami covalenti. Quando si uniscono monomeri aggiuntivi, questa catena di monomeri ripetuti forma un polimero. Diversi tipi di monomeri possono combinarsi in molte configurazioni, dando origine a un gruppo eterogeneo di macromolecole., Anche un tipo di monomero può combinare in vari modi per formare diversi polimeri: ad esempio, i monomeri di glucosio sono i costituenti di amido, glicogeno e cellulosa.
Idrolisi
I polimeri vengono suddivisi in monomeri in un processo noto come idrolisi, che significa “dividere l’acqua”, una reazione in cui viene utilizzata una molecola d’acqua durante la ripartizione (Figura 2). Durante queste reazioni, il polimero viene suddiviso in due componenti: una parte ottiene un atomo di idrogeno (H+) e l’altra ottiene una molecola di idrossile (OH–) da una molecola d’acqua divisa.,
Figura 2. Nella reazione di idrolisi mostrata qui, il maltosio disaccaridico viene scomposto per formare due monomeri di glucosio con l’aggiunta di una molecola d’acqua. Si noti che questa reazione è il contrario della reazione di sintesi mostrata in Figura 1.
Le reazioni di disidratazione e idrolisi sono catalizzate, o “accelerate”, da enzimi specifici; le reazioni di disidratazione comportano la formazione di nuovi legami, che richiedono energia, mentre le reazioni di idrolisi rompono i legami e rilasciano energia., Queste reazioni sono simili per la maggior parte delle macromolecole, ma ogni reazione monomerica e polimerica è specifica per la sua classe. Ad esempio, nei nostri corpi, il cibo viene idrolizzato, o scomposto, in molecole più piccole da enzimi catalitici nel sistema digestivo. Ciò consente un facile assorbimento dei nutrienti da parte delle cellule nell’intestino. Ogni macromolecola è scomposta da un enzima specifico. Ad esempio, i carboidrati sono suddivisi per amilasi, sucrasi, lattasi o maltasi. Le proteine sono suddivise dagli enzimi pepsina e peptidasi e dall’acido cloridrico. I lipidi sono suddivisi per lipasi., La ripartizione di queste macromolecole fornisce energia per le attività cellulari.
In sintesi: Diversi tipi di macromolecole biologiche
Proteine, carboidrati, acidi nucleici e lipidi sono le quattro principali classi di macromolecole biologiche—grandi molecole necessarie per la vita che sono costruite da molecole organiche più piccole. Le macromolecole sono costituite da singole unità note come monomeri che sono unite da legami covalenti per formare polimeri più grandi., Il polimero è più della somma delle sue parti: acquisisce nuove caratteristiche e porta ad una pressione osmotica molto inferiore a quella formata dai suoi ingredienti; questo è un vantaggio importante nel mantenimento delle condizioni osmotiche cellulari. Un monomero si unisce con un altro monomero con il rilascio di una molecola d’acqua, portando alla formazione di un legame covalente. Questi tipi di reazioni sono noti come reazioni di disidratazione o condensazione., Quando i polimeri sono suddivisi in unità più piccole (monomeri), una molecola di acqua viene utilizzata per ogni legame rotto da queste reazioni; tali reazioni sono note come reazioni di idrolisi. Le reazioni di disidratazione e idrolisi sono simili per tutte le macromolecole, ma ogni reazione monomerica e polimerica è specifica per la sua classe. Le reazioni di disidratazione richiedono tipicamente un investimento di energia per la formazione di nuovi legami, mentre le reazioni di idrolisi rilasciano tipicamente energia rompendo i legami.
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