efekty uczenia się
- Zdefiniuj termin „makrocząsteczki”
- rozróżnij 4 klasy makrocząsteczek
teraz, gdy omówiliśmy cztery główne klasy makrocząsteczek biologicznych (węglowodany, lipidy, białka i kwasy nukleinowe), spójrzmy na mów o makrocząsteczkach jako całości. Każdy z nich jest ważnym składnikiem komórki i wykonuje szeroki wachlarz funkcji., Połączone cząsteczki te stanowią większość suchej masy komórki (przypomnijmy, że woda stanowi większość jej całkowitej masy). Makrocząsteczki biologiczne są organiczne, co oznacza, że zawierają węgiel. Ponadto mogą one zawierać wodór, tlen, azot i dodatkowe drobne pierwiastki.,sterol, beeswax
pentose, nitrogenous base, phosphate
Dehydration Synthesis
Most macromolecules are made from single subunits, or building blocks, called monomers., Monomery łączą się ze sobą za pomocą wiązań kowalencyjnych, tworząc większe cząsteczki znane jako polimery. W ten sposób monomery uwalniają cząsteczki wody jako produkty uboczne. Ten rodzaj reakcji jest znany jako synteza odwodnienia, co oznacza ” zestawianie podczas utraty wody.”
Rysunek 1. W opisanej powyżej reakcji syntezy dehydratacji dwie cząsteczki glukozy są połączone ze sobą tworząc maltozę disacharydową. W procesie powstaje cząsteczka wody.,
w reakcji syntezy dehydratacji (ryc. 1) Wodór jednego monomeru łączy się z grupą hydroksylową innego monomeru, uwalniając cząsteczkę wody. Jednocześnie monomery dzielą elektrony i tworzą wiązania kowalencyjne. Ponieważ dodatkowe monomery łączą się, ten łańcuch powtarzających się monomerów tworzy polimer. Różne typy monomerów mogą łączyć się w wielu konfiguracjach, dając początek zróżnicowanej grupie makrocząsteczek., Nawet jeden rodzaj monomeru może łączyć się na różne sposoby, tworząc kilka różnych polimerów: na przykład monomery glukozy są składnikami skrobi, glikogenu i celulozy.
hydroliza
polimery są rozkładane na monomery w procesie znanym jako hydroliza, co oznacza” dzielenie wody”, reakcja, w której cząsteczka wody jest używana podczas rozkładu (Rysunek 2). Podczas tych reakcji polimer jest dzielony na dwa składniki: jedna część zyskuje atom wodoru (H+), a druga otrzymuje cząsteczkę hydroksylową (OH–) z rozszczepionej cząsteczki wody.,
Rysunek 2. W pokazanej tutaj reakcji hydrolizy maltoza disacharydowa jest rozkładana do postaci dwóch monomerów glukozy z dodatkiem cząsteczki wody. Należy zauważyć, że reakcja ta jest odwrotnością reakcji syntezy pokazanej na rysunku 1.
dehydratacja i reakcje hydrolizy są katalizowane lub „przyspieszone” przez określone enzymy; reakcje dehydratacji obejmują tworzenie nowych wiązań, wymagających energii, podczas gdy reakcje hydrolizy zrywają wiązania i uwalniają energię., Reakcje te są podobne dla większości makrocząsteczek, ale każda reakcja monomeru i polimeru jest specyficzna dla swojej klasy. Na przykład w naszym organizmie żywność jest hydrolizowana lub rozkładana na mniejsze cząsteczki przez enzymy katalityczne w układzie trawiennym. Pozwala to na łatwe wchłanianie składników odżywczych przez komórki w jelicie. Każda makrocząsteczka jest rozkładana przez określony enzym. Na przykład węglowodany są rozkładane przez amylazę, sukrazę, laktazę lub maltazę. Białka są rozkładane przez enzymy pepsyny i peptydazy oraz przez kwas solny. Lipidy są rozkładane przez lipazy., Rozpad tych makrocząsteczek dostarcza energii do aktywności komórkowej.
w podsumowaniu: różne rodzaje makrocząsteczek biologicznych
białka, węglowodany, kwasy nukleinowe i lipidy są cztery główne klasy makrocząsteczek biologicznych-duże cząsteczki niezbędne do życia, które są zbudowane z mniejszych cząsteczek organicznych. Makrocząsteczki składają się z pojedynczych jednostek zwanych monomerami, które są połączone wiązaniami kowalencyjnymi, tworząc większe polimery., Polimer jest czymś więcej niż sumą jego części: nabiera nowych właściwości i prowadzi do ciśnienia osmotycznego, które jest znacznie niższe niż utworzone przez jego składniki; jest to ważna zaleta w utrzymaniu komórkowych warunków osmotycznych. Monomer łączy się z innym monomerem uwalniając cząsteczkę wody, co prowadzi do powstania wiązania kowalencyjnego. Tego typu reakcje są znane jako reakcje odwodnienia lub kondensacji., Gdy polimery są podzielone na mniejsze jednostki (monomery), cząsteczka wody jest używany dla każdego wiązania przerwane przez te reakcje; takie reakcje są znane jako reakcje hydrolizy. Reakcje dehydratacji i hydrolizy są podobne dla wszystkich makrocząsteczek, ale każda reakcja monomeru i polimeru jest specyficzna dla swojej klasy. Reakcje odwodnienia zazwyczaj wymagają inwestycji energii do tworzenia nowych wiązań, podczas gdy reakcje hydrolizy zazwyczaj uwalniają energię przez zerwanie wiązań.
Try It
Contribute!,
popraw tę stronę więcej