Monomere

Einführung

Monomere können als kleine Moleküle definiert werden, die sich zu größeren Molekülen verbinden. Um das Konzept der Monomere vollständig zu verstehen, lassen Sie uns zunächst unsere Definition von Molekülen überarbeiten. Moleküle sind definiert als die stabilen reinen Teilchen, die durch die chemische Kombination von zwei oder mehr Atomen gebildet werden. Sie können entweder Makromoleküle oder Makromoleküle sein.

Monomere gehören zur Kategorie der Mikromoleküle., Sie sind die kleinste Form einer stabilen reinen Substanz, die zu riesigen Molekülen oder Makromolekülen zusammengefügt werden kann. Die identischen Monomere verbinden sich über verschiedene Arten der chemischen Bindung zu Riesenmolekülen, sogenannten Polymeren. In diesem Artikel werden wir Monomere in Bezug auf ihre Größe, Klassifizierung, Strukturen, chemische Kombinationen, ihr Auftreten und einige andere Fakten diskutieren.

Wie erkennt man Monomere?

In der Literatur gibt es keinen spezifischen Größenbereich von Monomeren, da Monomere verschiedener Kategorien oder sogar innerhalb derselben Kategorie in der Größe variieren können., Der einfachste Weg, ein Monomer zu identifizieren, besteht darin, seine Struktur zu betrachten. Es enthält immer verschiedene Kombinationen von Atomen, die zusammen ein einzigartiges Molekül mit einer molekularen Formel gemäß der allgemeinen Formel dieser Klasse bilden. Zum Beispiel ist die allgemeine Formel für Monomere von Kohlenhydraten (CH2O)x. Wir nennen Glukose ein Monomer von Kohlenhydraten, weil seine Molekülformel (CH2O)6 der allgemeinen Formel von Kohlenhydratmonomeren folgt.

Klassifizierung von Monomeren

Monomere werden in zwei große Kategorien eingeteilt, natürliche Monomere und synthetische Monomere.,

• Natürliche Monomere sind die organischen Moleküle, die in der Natur existieren und sich zu größeren biologischen Molekülen verbinden. Diese Moleküle sind für alle Lebensformen auf unserem Planeten verantwortlich.
• Synthetische Monomere werden künstlich hergestellt, indem verschiedene Atome zum Wohle der Menschheit kombiniert werden. Diese synthetischen Monomere werden dann zusammen reagiert, um größere Moleküle zu bilden, die in der Industrie für mehrere vorteilhafte Zwecke verwendet werden.,

Natürliche Monomere

Wie bereits erwähnt, sind natürliche Monomere die Bio-Moleküle, die bereits in der Natur existieren und die Bausteine des Lebens auf der Erde sind. Sie verbinden sich zu größeren Molekülen, die dann zur Bildung komplexer Strukturen von Lebewesen führen.

Natürliche Monomere oder biologische Monomere werden weiter in vier Kategorien eingeteilt.

• Monosaccharide
• Aminosäuren
• Nukleotide
• Fettsäuren und Alkohole
• Isopren

Alle diese Monomere werden im Folgenden ausführlich besprochen.,

Monosaccharide

Dies sind die Monomere oder Bausteine von komplexen Kohlenhydraten. Monosaccharide werden chemischen Kombinationen unterzogen, um komplexe Kohlenhydratmoleküle wie Stärke, Cellulose und Glykogen zu bilden.

Eigenschaften

Es ist bekannt, dass Monosaccharide die folgenden Eigenschaften haben;

• Sie enthalten nur ein Molekül Zucker.
• Sie haben drei bis sieben Kohlenstoffatome.
• Es handelt sich um Polyhydroxyaldehyde oder Ketone.
• Sie können sich keiner Hydrolyse unterziehen.,
• Sie sind süß im Geschmack.
• Sie sind vollständig in Wasser löslich.
• Einige von ihnen können eine Ringstruktur haben.

Struktur

Chemisch sind alle Monosaccharide entweder Polyhydroxyaldehyde oder Ketone. Dies bedeutet, dass sie mehrere Hydroxylgruppen(-OH) haben und entweder eine Aldehydgruppe(-CHO) oder eine Ketongruppe (-CO-) in ihrer Struktur haben. Alle Kohlenstoffatome in einem Monosaccharid sind an eine Hydroxylgruppe gebunden, mit Ausnahme des einen Atoms, das entweder Teil einer aldehydischen Gruppe oder einer ketonischen Gruppe ist.,

Typen

Basierend auf der Anzahl der Kohlenstoffatome in ihrer Struktur haben Monosaccharide folgende Typen;

• Triosen wie Glyceraldehyd und Dihydroxyaceton.
• Tetrosen wie Erythrose und Erythrulose.
• Pentosen wie Ribose und Ribulose.
• Hexosen umfassen Glucose, Fructose und Galactose.
• Heptosen wie Sudoheptulose.

Biologisch wichtige Monosaccharide sind Triosen, Pentosen und Hexosen.

Allgemeine Formel

Monosaccharide haben allgemeine Formel (CH2O)x wobei x=Anzahl der Kohlenstoffatome., Es zeigt, dass die Anzahl der Wassermoleküle in einem Monosaccharid gleich der Anzahl der darin enthaltenen Kohlenstoffatome ist.

Chemische Kombinationen

Monosaccharide verbinden sich über die glykosidischen Bindungen zu größeren Molekülen wie Disacchariden, Trisacchariden und Polysacchariden. In einer glykosidischen Bindung reagiert der Aldehyd oder die ketonische Gruppe eines Zuckers mit der Hydroxylgruppe eines anderen Zuckers und ein Wassermolekül wird freigesetzt. Zwei Monosaccharide verbinden sich zu einem Disaccharid, drei zu einem Trisaccharid und so weiter.,

Vorkommen

In kombinierter Form sind sie in allen komplexen biologischen Strukturen vorhanden. Glukose in kombinierter Form ist in Stärke, Cellulose, Glykogen usw. vorhanden. In kombinierter Form ist Ribose in DNA vorhanden. In freier Form finden sich Monosaccharide in Früchten und einigen Körperflüssigkeiten. Zum Beispiel ist Glukose in Feigen, Datteln, Trauben usw. vorhanden. Es ist auch in freier form im menschlichen Blut. Fructose ist im menschlichen Samen vorhanden.

Aminosäuren

Aminosäuren sind die Monomere oder Bausteine von Proteinen., Alle strukturellen und funktionellen Proteine in unserem Körper bestehen aus Aminosäuren. Die einfachsten Moleküle, die nach der vollständigen Hydrolyse von Proteinen erhalten werden, werden Aminosäuren genannt.

Struktur

Alle Aminosäuren bestehen aus einer Aminogruppe (-NH3) und einer Carbonylgruppe (-COOH), die an das als Alpha-Kohlenstoff bekannte zentrale Kohlenstoffatom gebunden sind. Außerdem ist ein Wasserstoffatom und eine Seitenkette (-R) auch an den Alpha-Kohlenstoff gebunden. Alle Aminosäuren unterscheiden sich aufgrund der Struktur der Seitenkette (-R) voneinander.,

Klassifizierung von Aminosäuren

Zur Klassifizierung von Aminosäuren gibt es mehrere Kriterien.

Basierend auf der Verfügbarkeit von Aminosäuren werden sie klassifiziert als;

• Essentielle Aminosäuren: Sie werden nicht im menschlichen Körper gebildet und müssen in Form einer Diät eingenommen werden, um die Anforderung des Körpers zu erfüllen.
• Nicht essentielle Aminosäuren: Sie werden natürlich im menschlichen Körper gebildet und verursachen keinen Schaden, wenn sie nicht in der Nahrung vorhanden sind.,

Basierend auf der Struktur der Seitenkette sind einige der Klassen von Aminosäuren wie folgt;

• Hydrophile Aminosäuren: Sie sind in Wasser löslich.
• Hydrophobe Aminosäuren: Sie sind in Wasser unlöslich.
• Polare Aminosäure: Sie haben eine polare Struktur.
• Unpolare Aminosäuren: Sie haben eine unpolare Struktur.
• Schwefelaminosäuren: Sie enthalten ein Schwefelatom in ihrer Seitenkette.

und so weiter.

Chemische Kombinationen

Aminosäuren verbinden sich über Peptidbindungen zu größeren Molekülen., Eine Peptidbindung wird zwischen zwei Aminosäuren gebildet, wenn die Aminogruppe (-NH3) einer Aminosäure mit der Carbonylgruppe (- COOH) einer anderen Aminosäure reagiert und ein Wassermolekül als Nebenprodukt freigesetzt wird. Alle Aminosäuren in der komplexen Proteinstruktur sind über mehrere Peptidbindungen miteinander verbunden. Die Struktur, die durch das Zusammenfügen von zwei Aminosäuren gebildet wird, wird als Dipeptid bezeichnet.

Ein Dipeptidmolekül hat auch eine Aminogruppe (- NH3) an einem Ende, während eine Carbonylgruppe (-COOH) am anderen Ende mit anderen Aminosäuren reagieren kann, um längere Strukturen zu bilden., Auf diese Weise nimmt die Kettenlänge weiter zu und das komplexe Protein, das mehrere Tausend Aminosäuren enthält, wird gebildet.

Vorkommen

Aminosäuren existieren in der Natur immer in kombinierter Form. Sie sind in tierischen und pflanzlichen Proteinen. Menschen konsumieren Aminosäuren in Form von Fleisch und Milch usw. Proteine, die in diesen Diätformen vorhanden sind, werden im Magen abgebaut, um einzelne Aminosäuren freizusetzen, die im Darm in das Blut aufgenommen werden.

Nukleotide

Dies sind die Bausteine von Nukleinsäuren wie DNA und RNA., Das gesamte genetische Material eines Organismus besteht aus diesen Monomeren, die Nukleotide genannt werden. Die Nukleinsäuren enthalten Informationen für alle Arten von Aktivitäten, die von der Zelle ausgeführt werden. Sie sind auch für die Zellteilung und die Weitergabe der Informationen an die nächste Generation von Zellen unerlässlich.

Struktur

Die Struktur dieser Monomere ist nicht so einfach wie die von Aminosäuren und Monosacchariden., Vielmehr bestehen diese Monomere aus drei verschiedenen Molekülen, die sind;

1. Ein Pentose-Zuckermolekül (das Ribose oder De-Oxy-Ribose sein könnte)
2. Eine stickstoffhaltige Base
3. Eine oder mehrere Phosphatgruppen

Das Zuckermolekül und die Phosphatgruppe / s sind an eine einzelne stickstoffhaltige Base gebunden, um ein Nukleotid zu bilden.,

Arten von Nukleotiden

Basierend auf der Art des Pentosezuckers können Nukleotide sein;

1. Ribonukleotid (mit Ribosezucker)
2. Desoxygenribonukleotid (mit desoxygeniertem Ribosezucker)

Nukleotide variieren ebenfalls in Abhängigkeit von der Art der in ihrer Struktur vorhandenen stickstoffhaltigen Base., Die stickstoffhaltigen Basen, die in Nukleotiden vorhanden sein könnten, sind von zwei Arten

1. Purin (sie haben zwei Ringe in ihrer Struktur)
2. Pyrimidine (sie haben nur einen Ring in ihrer Struktur)

Chemische Bindung

Die Phosphatgruppe eines Nukleotids reagiert mit der Hydroxylgruppe, die auf dem Pentoszucker eines anderen Nukleotids vorhanden ist, um eine chemische Bindung zu bilden, die als Phosphodiesterbindung bekannt ist. Die resultierende Verbindung wird Dinukleotid genannt. Dieses Dinukleotid enthält auch eine freie Phosphatgruppe an einem Ende und eine freie Hydroxylgruppe am anderen Ende., Beide Enden sind bereit, mit anderen Nukleotiden zu reagieren, die Phosphodiester-Bindungen bilden und die Kette der Nukleotide verlängern. Die langen Ketten dieser Monomere, d.h. Nukleotide, bilden dann die Nukleinsäuren.

Vorkommen

Nukleotide sind in jeder lebenden Zelle vorhanden. Sie sind sowohl in freien als auch in kombinierten Formen vorhanden. Adenosintriphosphat (ATP) ist ein Beispiel für das freie Nukleotid, das in jeder metabolisch aktiven Zelle vorhanden ist. In kombinierter Form sind Nukleotide Teil der DNA, die im Kern und im Nukleolus vorhanden ist, und RNA, die sowohl im Kern als auch im Zytoplasma vorhanden ist.,

Fettsäuren und Alkohol

Obwohl nicht universell anwendbar, können Fettsäuren und Alkohole als Monomere von Lipiden angesehen werden. Die Fettsäuren reagieren mit Alkohol unter Bildung einer Esterverbindung und es bildet sich ein Lipid.

Triglyceride und Phospholipide sind in dieser Hinsicht am wichtigsten.

Wie der Name schon sagt, bestehen Triglyceride aus drei Fettsäuren, die an ein einzelnes Molekül Glycerinalkohol gebunden sind. Das Glycerin und die Fettsäuren sind als Monomere von Triglyceriden bekannt.,

Zu den Monomeren, die Phospholipide bilden, gehören:

1. Zwei Fettsäuremoleküle
2. Glycerinalkohol
3. Eine stickstoffhaltige Base
4. Eine Phosphatgruppe

Die Fettsäuren und die Phosphatgruppe bilden eine Esterverbindung mit dem Glycerin. Die stickstoffhaltige Base ist an die Phosphatgruppe gebunden und ein Phospholipidmolekül wird gebildet.

Isopren

Isopren sind die Monomere von Naturkautschuken. Isopren ist eine organische Verbindung, die eine flüchtige farblose Flüssigkeit in ihrer reinsten Form ist., Mehrere Moleküle Isopren verbinden sich zu Naturkautschuk. Naturkautschuk ist ein Polymer, das aus mehreren sich wiederholenden Isopreneinheiten besteht.

Zusammenfassung

Monomere sind die kleinen Moleküle, die sich unter Verwendung verschiedener Formen chemischer Verbindungen zu größeren Molekülen verbinden.

Tausende von Monomeren können sich zu riesigen Molekülen verbinden, die Polymere genannt werden.

Es gibt keinen spezifischen Größenbereich der Monomere.

Es ist auch nicht notwendig, dass Monomere immer ein einzelnes Molekül enthalten.,

Der einfachste Weg, ein Monomer zu identifizieren, besteht darin, seine chemische Formel zu betrachten, die immer der allgemeinen Formel dieser Klasse von Verbindungen entspricht.

Zwei große Kategorien von Monomeren sind vorhanden;

• Natürliche Monomere sind natürlich in allen lebenden Organismen vorhanden.
• Künstliche Monomere werden künstlich für den Einsatz in der Industrie zum Wohle des Menschen hergestellt.

Natürliche Monomere sind alle organischen Verbindungen, die für alle Lebensformen auf unserem Planeten verantwortlich sind., Sie verbinden sich zu riesigen Molekülen des Lebens, die später komplexe lebende Strukturen bilden und Funktionen lebender Körper ausführen.

Natürliches Monomer umfassen;

• Monosaccharide
• Aminosäuren
• Nukleotide
• Fettsäuren und Alkohol
• Isopren

Monosaccharide sind die Bausteine komplexer Kohlenhydrate wie Cellulose, Stärke und Glykogen.

Monosaccharide sind die einfachsten Zucker, die in Wasser löslich sind und keiner Hydrolyse unterzogen werden können.

Zwei oder Monosaccharide werden in Form einer Kette durch Bildung von glykosidischen Bindungen befestigt.,

Polymere von Monosacchariden, d. H. Polysaccharide werden gebildet, wenn Tausende von Monosacchariden zu langen Ketten verbunden sind.

Aminosäuren sind die Monomere von Proteinen.

Jede Aminosäure besteht aus einer Aminogruppe, einer Carbonylgruppe, einem Wasserstoffatom und einer Seitenkette (- R), die an den Alpha-Kohlenstoff gebunden ist.

Zwei oder mehr Aminosäuren sind über Peptidbindungen zu langen Ketten oder Peptiden miteinander verbunden.

Wenn mehrere Tausend Aminosäuren in Form einer Kette gebunden sind, bilden sich Polypeptide. Diese Polypeptide verbinden sich dann zu großen Proteinen.,

Nukleotide sind die Monomere von Nukleinsäuren.

Sie verbinden sich über Phosphodiester-Bindungen zu langen Ketten, die als Nukleinsäuren bekannt sind.

Fettsäuren und Alkohol sind die Monomere mehrerer Lipide wie Fette, Öle, Triglyceride und Phospholipide usw.

Isopren sind die Monomere von Naturkautschuk, die von mehreren Pflanzen hergestellt werden.