Biologiske polymerer: Proteiner, karbohydrater, lipider

David Freund/Stockbyte/Getty Images

Biologiske polymerer er store molekyler sammensatt av mange lignende mindre molekyler koblet sammen på en kjedelignende måte. De enkelte mindre molekylene kalles monomerer . Når små organiske molekyler kobles sammen, kan de danne gigantiske molekyler eller polymerer. Disse gigantiske molekylene kalles også makromolekyler. Naturlige polymerer brukes til å bygge vev og andre komponenter i levende organismer .

Generelt sett er alle makromolekyler produsert fra et lite sett på rundt 50 monomerer. Ulike makromolekyler varierer på grunn av arrangementet av disse monomerene. Ved å variere sekvensen kan det produseres et utrolig stort utvalg av makromolekyler. Mens polymerer er ansvarlige for den molekylære 'uniktheten' til en organisme, er de vanlige monomerene nesten universelle.

Variasjonen i form av makromolekyler er i stor grad ansvarlig for molekylært mangfold. Mye av variasjonen som oppstår både i en organisme og blant organismer kan til slutt spores til forskjeller i makromolekyler. Makromolekyler kan variere fra celle til celle i samme organisme, så vel som fra en art til den neste.

01 av 03

Biomolekyler

MOLEKUUL/SCIENCE PHOTO LIBRARY / Getty Images

Det er fire grunnleggende typer biologiske makromolekyler: karbohydrater, lipider, proteiner og nukleinsyrer. Disse polymerene er sammensatt av forskjellige monomerer og har forskjellige funksjoner.

Karbohydrater :molekyler sammensatt av sukkermonomerer. De er nødvendige for energilagring. Karbohydrater kalles også sakkarider og deres monomerer kalles monosakkarider. Glukose er et viktig monosakkarid som brytes ned under cellulær respirasjon skal brukes som energikilde. Stivelse er et eksempel på et polysakkarid (mange sakkarider koblet sammen) og er en form for lagret glukose i planter . Lipider :vannuløselige molekyler som kan klassifiseres somfett, fosfolipider , voks og steroider . Fettsyrer er lipidmonomerer som består av en hydrokarbonkjede med en karboksylgruppe festet i enden. Fettsyrer danner komplekse polymerer som triglyserider, fosfolipider og voks. Steroider regnes ikke som ekte lipidpolymerer fordi molekylene deres ikke danner en fettsyrekjede. I stedet er steroider sammensatt av fire sammensmeltede karbonringlignende strukturer. Lipider hjelper til med å lagre energi, dempe og beskytte organer , isolere kroppen, og form cellemembraner . Proteiner :biomolekyler som er i stand til å danne komplekse strukturer. Proteiner er sammensatt av aminosyre monomerer og har et bredt utvalg av funksjoner inkludert transport av molekyler og muskel bevegelse. Kollagen, hemoglobin, antistoffer , og enzymer er eksempler på proteiner. Nukleinsyrer :molekyler som består av nukleotidmonomerer koblet sammen for å danne polynukleotidkjeder. DNA og RNA er eksempler på nukleinsyrer. Disse molekylene inneholder instruksjoner for protein syntese og lar organismer overføre genetisk informasjon fra en generasjon til den neste.

02 av 03

Montering og demontering av polymerer

MAURIZIO DE ANGELIS/SCIENCE PHOTO LIBRARY / Getty Images

Mens det er variasjon mellom typene biologiske polymerer som finnes i forskjellige organismer, er de kjemiske mekanismene for å sette sammen og demontere dem stort sett de samme på tvers av organismer.

Monomerer er vanligvis knyttet sammen gjennom en prosess som kalles dehydreringssyntese, mens polymerer demonteres gjennom en prosess som kalles hydrolyse. Begge disse kjemiske reaksjonene involverer vann.

Ved dehydreringssyntese dannes bindinger som binder monomerer sammen mens de mister vannmolekyler. Ved hydrolyse samhandler vannet med en polymer som forårsaker at bindinger som knytter monomerer til hverandre brytes.

03 av 03

Syntetiske polymerer

MirageC / Getty Images

I motsetning til naturlige polymerer, som finnes i naturen, syntetiskepolymererer laget av mennesker. De er avledet fra petroleumsolje og inkluderer produkter som nylon, syntetisk gummi, polyester, teflon, polyetylen og epoksy.

Syntetiske polymerer har en rekke bruksområder og er mye brukt i husholdningsprodukter. Disse produktene inkluderer flasker, rør, plastbeholdere, isolerte ledninger, klær, leker og ikke-klebende panner.