Karakteristik, jenis, fungsi, dan contoh makromolekul

Itu Makromolekul Mereka adalah molekul besar - umumnya lebih dari 1.000 atom - dibentuk oleh penyatuan blok penataan atau monomer yang lebih kecil. Pada makhluk hidup, kami menemukan empat jenis makromolekul utama: asam nukleat, lipid, karbohidrat dan protein. Ada juga orang lain yang berasal dari sintetis, seperti plastik.

Setiap jenis makromo biologis.

Sumber: Pixabay.com

Adapun fungsinya, karbohidrat dan lipid menyimpan energi sehingga sel melakukan reaksi kimianya, dan juga digunakan sebagai komponen struktural.

Protein juga memiliki fungsi struktural, selain menjadi molekul dengan katalisis dan kapasitas transportasi. Akhirnya, asam nukleat menyimpan informasi genetik dan berpartisipasi dalam sintesis protein.

Makromolekul sintetis mengikuti struktur biologis yang sama: banyak monomer terkait untuk membentuk polimer. Contohnya adalah polietilen dan nilon. Polimer sintetis banyak digunakan dalam industri untuk pembuatan kain, plastik, isolator, dll.

[TOC]

Karakteristik

Ukuran

Seperti namanya, salah satu karakteristik khas makromolekul adalah ukurannya yang besar. Mereka dibentuk oleh setidaknya 1.000 atom, disatukan oleh ikatan kovalen. Dalam jenis tautan ini, atom yang terlibat dalam Union berbagi elektron dari level terakhir.

Konstitusi

Istilah lain yang digunakan untuk merujuk pada makromolekul adalah polimer ("banyak bagian"), yang terbentuk dari unit berulang yang disebut monomer ("terpisah"). Ini adalah unit struktural makromolekul dan dapat sama atau berbeda satu sama lain, tergantung pada kasusnya.

Kita bisa menggunakan analogi permainan anak -anak lego. Masing -masing bagian mewakili monomer, dan ketika kita bergabung dengan mereka untuk membentuk struktur yang berbeda kita mendapatkan polimer.

Jika monomernya sama, polimer adalah homopolimer; Dan jika mereka berbeda, itu akan menjadi heteropolimer.

Ada juga nomenklatur untuk menunjuk polimer tergantung pada panjangnya. Jika molekul terbentuk dari beberapa subunit disebut oligomer. Misalnya, ketika kami ingin merujuk pada asam nukleat kecil, kami menyebutnya oligonukleotida.

Struktur

Mengingat keragaman makromolekul yang luar biasa, sulit untuk membangun struktur umum. "Kerangka" molekul -molekul ini dibentuk oleh monomer yang sesuai (gula, asam amino, nukleotida, dll.), dan mereka dapat dikelompokkan secara linier, bercabang, atau mengambil bentuk yang lebih kompleks.

Seperti yang akan kita lihat nanti, makromolekul bisa berasal dari biologis atau sintetis. Yang pertama memiliki infinitas fungsi dalam makhluk hidup, dan yang kedua banyak digunakan oleh masyarakat - seperti plastik, misalnya.

Makromolekul Biologis: Fungsi, Struktur dan Contoh

Pada makhluk organik kami menemukan empat jenis dasar makromolekul, yang melakukan sejumlah besar fungsi, memungkinkan pengembangan dan dukungan hidup. Ini adalah protein, karbohidrat, lipid dan asam nukleat. Selanjutnya kita akan menjelaskan karakteristiknya yang paling relevan.

Protein

Protein adalah makromolekul yang unit strukturalnya adalah asam amino. Di alam, kami menemukan 20 jenis asam amino.

Struktur

Monomer ini₂), kelompok karboksil (COOH) dan kelompok R.

Itu dapat melayani Anda: guanosín triffosphate (gtp): struktur, sintesis, fungsi

20 jenis asam amino berbeda satu sama lain hanya dalam identitas kelompok R. Kelompok ini bervariasi dalam sifat kimianya, mampu menemukan asam amino basa, asam, netral, dengan rantai panjang, pendek, dan aromatik, antara lain, antara lain.

Residu asam amino tetap bersatu oleh satu sama lain dengan tautan peptida. Sifat asam amino akan menentukan sifat dan karakteristik protein yang dihasilkan.

Urutan asam amino linier mewakili struktur utama protein. Maka ini adalah lipatan dan kelompok dalam pola yang berbeda, membentuk struktur sekunder, tersier dan kuaterner.

Fungsi

Protein memenuhi berbagai fungsi. Beberapa berfungsi sebagai katalis biologis dan disebut enzim; Beberapa adalah protein struktural, seperti keratin yang ada di rambut, kuku, dll.; Dan yang lain melakukan fungsi transportasi, seperti hemoglobin di dalam sel darah merah kami.

Asam Nukleat: DNA dan RNA

Jenis polimer kedua yang merupakan bagian dari makhluk hidup adalah asam nukleat. Dalam hal ini, unit struktural bukan asam amino seperti pada protein, tetapi monomer yang disebut nukleotida.

Struktur

Nukleotida yang terdiri dari gugus fosfat, gula lima -karbon (komponen sentral molekul) dan basa nitrogen.

Ada dua jenis nukleotida: ribonukleotida dan deoksiribonukleotida, yang bervariasi dalam hal gula sentral. Yang pertama adalah komponen struktural asam ribonukleat atau RNA, dan yang terakhir dari deoksiribonukleat atau asam DNA.

Dalam kedua molekul, nukleotida tetap bersatu bersama melalui ikatan fosfodiéster - setara dengan hubungan peptida yang membuat protein tetap bersama.

Komponen struktural DNA dan RNA serupa berbeda dalam strukturnya, karena RNA ditemukan dalam bentuk pita tunggal dan DNA pita ganda.

Fungsi

RNA dan DNA adalah dua jenis asam nukleat yang kita temukan pada makhluk hidup. RNA adalah molekul dinamis multifungsi, yang muncul dalam berbagai konformasi struktural dan berpartisipasi dalam sintesis protein dan regulasi ekspresi gen.

DNA adalah makromolekul yang bertugas menyimpan semua informasi genetik suatu organisme, yang diperlukan untuk pengembangannya. Semua sel kita (dengan pengecualian sel darah merah dewasa) telah disimpan dalam nukleus mereka, dengan cara yang sangat kompak dan terorganisir, bahan genetiknya.

Karbohidrat

Karbohidrat, juga dikenal sebagai karbohidrat atau hanya sebagai gula, adalah makromolekul yang dibentuk oleh blok yang disebut monosakarida (secara harfiah "gula").

Struktur

Formula molekuler karbohidrat adalah (CHO₂SALAH SATU)_N. Nilai dari N Dapat bervariasi dari 3, bahwa gula paling sederhana, hingga ribuan dalam karbohidrat paling kompleks, menjadi sangat bervariasi dalam hal panjangnya.

Monomer ini memiliki kemampuan untuk polimerisasi satu sama lain melalui reaksi yang melibatkan dua gugus hidroksil, menghasilkan pembentukan ikatan kovalen yang disebut ikatan glukosida.

Ikatan ini menjaga karbohidrat dengan cara yang sama seperti ikatan peptida dan ikatan phosphodiéster masing -masing menjaga protein dan asam nukleat, masing -masing.

Namun, hubungan peptida dan fosfodiéster terjadi di area spesifik monomer yang membentuknya, sedangkan ikatan glukosida dapat terbentuk dengan kelompok hidroksil apa pun.

Itu dapat melayani Anda: siklus urea: tahapan, enzim, fungsi, regulasi

Seperti yang kami sebutkan di bagian sebelumnya, makromolekul kecil ditetapkan dengan awalan Oligo. Dalam kasus karbohidrat kecil, istilah oligosakarida digunakan, jika mereka hanya dua monomer terkait, itu adalah disakarida, dan jika mereka lebih besar, polisakarida.

Fungsi

Gula adalah makromolekul mendasar seumur hidup, karena mereka memenuhi fungsi energi dan struktural. Ini memberikan energi kimia yang diperlukan untuk meningkatkan jumlah reaksi penting di dalam sel dan digunakan sebagai "bahan bakar" makhluk hidup.

Karbohidrat lain, seperti glikogen, berfungsi untuk menyimpan energi, sehingga sel dapat menggunakannya bila perlu.

Mereka juga memiliki fungsi struktural: mereka adalah bagian dari molekul lain, seperti asam nukleat, dinding sel beberapa organisme dan eksoskeleton serangga.

Pada tanaman dan dalam beberapa protista, misalnya, kami menemukan karbohidrat kompleks yang disebut selulosa, hanya dibentuk dari unit glukosa. Molekul ini sangat berlimpah di Bumi, karena ada di dinding sel organisme ini dan dalam struktur pendukung lainnya.

Lemak

"Lipid" adalah istilah yang digunakan untuk mencakup sejumlah besar molekul apolar atau hidrofobik (dengan fobi atau tolakan air) terbentuk dari rantai karbon. Berbeda dengan tiga molekul yang disebutkan, protein, asam nukleat dan karbohidrat, tidak ada titik monomer untuk lipid.

Struktur

Dari sudut pandang struktural, lipid dapat terjadi dalam berbagai cara. Seperti yang dibentuk dari hidrokarbon (C-H), tautan tidak dimuat sebagian, sehingga tidak larut dalam pelarut kutub seperti air. Namun, mereka dapat dilarutkan dalam jenis pelarut non -polar lainnya seperti benzena.

Asam lemak terdiri dari rantai hidrokarbon yang disebutkan dan gugus karboksil (COOH) sebagai gugus fungsional. Secara umum, asam lemak mengandung 12 hingga 20 atom karbon.

Rantai asam lemak dapat jenuh, ketika semua karbon bergabung bersama dengan tautan sederhana dan tak jenuh, ketika ada lebih dari ikatan rangkap di dalam struktur. Jika mengandung beberapa ikatan rangkap, itu adalah asam tak jenuh ganda.

Jenis lipid sesuai dengan strukturnya

Ada tiga jenis lipid dalam sel: steroid, lemak dan fosfolipid. Steroid ditandai dengan struktur besar empat cincin. Kolesterol adalah yang paling terkenal dan merupakan komponen penting dari membran, karena mengontrol fluiditas yang sama.

Lemak terdiri dari tiga asam lemak bersatu dengan ikatan ester dengan molekul yang disebut gliserol.

Akhirnya, fosfolipid dibentuk oleh molekul gliserol yang terkait dengan gugus fosfat dan dua rantai asam lemak atau isoprenoid.

Fungsi

Seperti karbohidrat, lipid juga berfungsi sebagai sumber energi untuk sel dan sebagai komponen dari beberapa struktur.

Lipid memiliki fungsi yang sangat diperlukan untuk semua bentuk hidup: mereka adalah konstituen penting dari membran plasma. Ini membentuk batas penting antara yang hidup dan yang tidak hidup, berfungsi sebagai penghalang selektif yang memutuskan apa yang masuk dan apa yang tidak dilakukan pada sel, berkat properti semipermeabelnya.

Dapat melayani Anda: prolin: karakteristik, struktur, fungsi, makanan

Selain lipid, membran juga dibentuk oleh berbagai protein, yang berfungsi sebagai transporter selektif.

Beberapa hormon (seperti jenis kelamin) adalah sifat lipid dan sangat diperlukan untuk pengembangan organisme.

Mengangkut

Dalam sistem biologis, makromolekul diangkut antara interior dan eksterior sel dengan proses yang disebut endo dan eksositosis (mereka melibatkan pembentukan vesikel) atau dengan transportasi aktif.

Endositosis mencakup semua mekanisme yang digunakan sel untuk mencapai masuknya partikel besar dan diklasifikasikan sebagai: fagositosis, ketika elemen untuk menelan adalah partikel padat; Pinositosis, saat memasuki cairan ekstraseluler; dan endositosis, dimediasi oleh penerima.

Sebagian besar molekul yang dicerna dengan rute ini mengakhiri jalan mereka dalam organel yang bertanggung jawab atas pencernaan: lisosom. Lainnya berakhir dengan fagosoma - yang memiliki sifat merger dengan lisosom dan membentuk struktur yang disebut fagolisosoma.

Dengan cara ini, baterai enzimatik hadir dalam lisosom akhirnya merendahkan makromolekul yang awalnya masuk. Monomer yang membentuknya (monosakarida, nukleotida, asam amino) diangkut lagi ke sitoplasma, di mana mereka digunakan untuk pembentukan makromolekul baru baru.

Di seluruh usus ada sel yang memiliki transporter spesifik untuk penyerapan masing -masing makromolekul yang dikonsumsi dalam diet. Misalnya, transporter PEP1 dan PEP2 digunakan untuk protein dan glukosa SGLT.

Makromolekul sintetis

Dalam makromolekul sintetis kami juga menemukan pola struktural yang sama yang dijelaskan untuk makromolekul asal biologis: monomer kecil atau subunitasi yang dihubungkan melalui tautan media untuk membentuk polimer.

Ada berbagai jenis polimer sintetis, menjadi polietilen paling sederhana. Ini adalah plastik lembam dari formula kimia₂-Ch₂ (ditautkan oleh ikatan rangkap) Cukup umum di industri, karena ekonomis dan mudah diproduksi.

Seperti yang dapat dilihat, struktur plastik ini linier dan tidak memiliki cabang.

Poliuretan adalah polimer lain yang cukup digunakan dalam industri untuk pembuatan busa dan isolator. Kami pasti akan memiliki spons bahan ini di dapur kami. Bahan ini diperoleh dengan kondensasi basa hidroksil dicampur dengan elemen yang disebut diisocianatos.

Ada polimer sintetis lainnya dengan kompleksitas yang lebih besar, seperti nilon (atau nilón). Dalam karakteristiknya menjadi sangat resisten, dengan elastisitas yang cukup besar. Industri tekstil memanfaatkan karakteristik ini untuk pembuatan jaringan, induk babi, sedal, dll. Ini juga digunakan oleh dokter untuk melakukan jahitan.

Referensi

1. Berg, J. M., Stryer, l., & Tymoczko, J. L. (2007). Biokimia. Saya terbalik.
2. Campbell, m. K., & Farrell, s. SALAH SATU. (2011). Biokimia. Thomson. Brooks/Cole.
3. Devlin, t. M. (2011). Buku Teks Biokimia. John Wiley & Sons.
4. Freeman, s. (2017). Ilmu Biologi. Pendidikan Pearson.
5. Koolman, J., & Röhm, k. H. (2005). Biokimia: Teks dan Atlas. Ed. Pan -American Medical.
6. Moldoveanu, s. C. (2005). Pirolisis analitik polimer organik sintetis (Vol. 25). Elsevier.
7. Moore, J. T., & Langley, R. H. (2010). Biokimia untuk boneka. John Wiley & Sons.
8. Mougies, v. (2006). Latihan biokimia. Kinetika manusia.
9. Müller-Esterl, w. (2008). Biokimia. Dasar -dasar untuk Kedokteran dan Ilmu Hidup. Saya terbalik.
10. Poortmans, j.R. (2004). Prinsip -prinsip Biokimia Latihan. 3^Rd, Edisi revisi. Karger.
11. Voet, d., & Voet, J. G. (2006). Biokimia. Ed. Pan -American Medical.