Apa itu polimer biologis?

Zat utama yang menyusun sel-sel makhluk hidup dikenal sebagai biomolekul . Ini terutama mengandung atom karbon, sebuah unsur yang mampu membangun banyak ikatan dan membentuk, bersama dengan atom lain, rantai yang kuat dan stabil. Biomolekul dianggap makromolekul , molekul besar yang membentuk polimer , yaitu zat yang terdiri dari pengulangan senyawa yang lebih sederhana, yang disebut monomer .

Polimer biologis yang paling melimpah adalah lipid, protein, karbohidrat, dan asam nukleat.

lemak

Lipid, komponen lemak, minyak, lilin dan kolesterol, ditandai dengan tidak larut dalam air dan menyimpan energi. Mereka terdiri dari monomer gliserol yang melekat pada tiga monomer asam lemak . Sektor lipid yang dibentuk oleh gliserol cenderung memiliki afinitas dengan air, sedangkan yang mengandung asam lemak menolaknya.

Di antara lipid, fosfolipid menonjol , yang memberi struktur pada membran sel, dan glikolipid , yang juga merupakan bagian dari membran dan berpartisipasi dalam pengenalan rangsangan dan zat oleh sel.

Lipid mengalami reaksi seperti berikut.

• Lipogenesis , di mana asam lemak terbentuk ketika individu membutuhkannya.
• Lipolisis atau beta-oksidasi , di mana lipid diubah menjadi asam lemak.

Protein

Protein dicirikan dengan memperoleh berbagai bentuk sesuai dengan cara monomernya, yang disebut asam amino, diatur . Urutan asam amino dihubungkan melalui persimpangan yang dikenal sebagai ikatan peptida . Bergantung pada jumlah asam amino yang ada dalam molekul, dipeptida (dua asam amino), polipeptida (lebih dari 10 asam amino) atau protein seperti itu (bila rantai asam amino cukup besar dan cukup stabil) dapat dibentuk.

Polimer biologis ini membentuk sebagian besar massa makhluk hidup, membentuk jaringannya. Mereka juga bertindak sebagai katalis (zat yang mempercepat reaksi kimia), sebagai hormon (zat yang merangsang atau mengatur fungsi jaringan atau organ lain) dan merupakan bagian dari membran sel.

Protein terbentuk selama proses di mana ribosom, organel sel, terlibat dalam penyatuan asam amino. Ketika protein dipecah, komponen asam amino dipecah. Salah satu komponen tersebut, yang disebut gugus amino, dapat dihilangkan dalam bentuk zat berbeda yang dikenal sebagai limbah nitrogen; limbah tersebut dikeluarkan dari tubuh melalui zat seperti urin.

Karbohidrat

Karbohidrat, juga disebut karbohidrat, karbohidrat atau gula, dicirikan oleh fakta bahwa ikatan mereka menyimpan energi dalam jumlah besar. Monomer karbohidrat adalah monosakarida , yang paling dikenal adalah glukosa. Monosakarida dapat membentuk disakarida seperti sukrosa, gula nabati, dan polisakarida , yang merupakan molekul monosakarida besar.

Beberapa polisakarida seperti pati pada tumbuhan dan glikogen pada hewan adalah bentuk penyimpanan gula. Lainnya, seperti selulosa, adalah molekul struktural sel tumbuhan. Karbohidrat mengalami reaksi seperti di bawah ini.

• Glukoneogenesis , di mana glukosa terbentuk dari zat-zat seperti asam amino.
• Glikogenogenesis , di mana glukosa disimpan sebagai glikogen di hati.
• Glikolisis , di mana glukosa dipecah menjadi dua molekul sederhana, masing-masing disebut asam piruvat.
• Siklus Krebs , di mana setiap molekul asam piruvat memasuki mitokondria, di mana senyawa yang disebut asetil KoA terbentuk. Proses ini melepaskan energi dalam bentuk adenosin trifosfat (ATP) dan menghasilkan karbon dioksida dan air.
• Glikogenolisis , di mana glukosa dilepaskan dari glikogen.

asam nukleat

Asam nukleat adalah biomolekul yang terdiri dari unit yang disebut nukleotida yang, pada gilirannya, terdiri dari basa nitrogen, karbohidrat, dan gugus fosfat. Ada dua jenis asam nukleat: asam deoksiribonukleat, atau DNA, dan asam ribonukleat, atau RNA.

• Basa nitrogen adalah molekul yang mengandung nitrogen dan memiliki sifat basa, yaitu cenderung memperoleh atom hidrogen bermuatan positif. Basa nitrogen DNA adalah adenin, guanin, sitokin, dan timin; RNA adalah adenin, guanin, sitokin, dan urasil.
• Karbohidrat dari setiap nukleotida dalam asam nukleat adalah pentosa. Pentosa adalah gula yang memiliki lima karbon dalam strukturnya. Pentosa DNA, yang disebut deoksiribosa, berbeda dari pentosa RNA, yang disebut ribosa.
• Gugus fosfat adalah ion yang terdiri dari atom fosfor yang dikelilingi oleh empat atom oksigen.

DNA

DNA terdiri dari dua untai komplementer nukleotida . Rantai ini berakhir dalam heliks ganda. Molekul itu terdiri dari jutaan gen , segmen DNA yang urutan nukleotidanya menentukan ciri-ciri suatu organisme: tinggi, berat, warna kulit, golongan darah, di antara banyak lainnya.

RNA

RNA terdiri dari rantai tunggal nukleotida. Ada tiga jenis RNA: messenger (RNAm), ribosomal (RNAr) dan transfer (RNAt).

• Messenger RNA terbuat dari nukleotida yang telah disalin dari DNA. Ini membawa urutan tiga nukleotida, yang disebut kodon , yang ketika digabungkan dengan urutan komplementer yang dibawa oleh tRNA, memungkinkan pembentukan protein.
• Ribosomal, atau ribosomal, RNA berhubungan dengan ribosom, yang fungsinya adalah pembentukan protein.
• RNA transfer membawa urutan tiga nukleotida, yang disebut antikodon , yang bila bergabung dengan kodon, menambahkan asam amino berbeda yang, bila bergabung, membentuk protein baru.

Sumber

Curtis, H., Barnes, N.S., Schnek, A., Massarini, A. Biologi . edisi ke-7. Editorial Médica Panamericana., Buenos Aires, 2013.

Zumdahl, S. Dasar Kimia. edisi ke-5. McGraw-Hill Interamericana., Meksiko, 2007.