Polimerizare - Funcție, sarcină și boli

A Polimerizare caracterizează formarea polimerilor din monomeri. Există diferite tipuri de polimerizări în chimie și biologie. Reacțiile de polimerizare au loc în organism pentru a forma biopolimeri precum proteine, acizi nucleici sau polizaharide.

Cuprins

Ce este polimerizarea?

Polimerizarea este un termen colectiv pentru formarea polimerilor din monomeri cu greutate moleculară mică. Reacțiile de polimerizare joacă un rol major atât în chimie, cât și în biologie. Polimerii sunt substanțe cu conținut molecular ridicat care constau din anumite elemente de bază. Aceste blocuri de bază, numite și monomeri, se asamblează în timpul polimerizării și formează lanțuri cu greutate moleculară ridicată.

Polimerii pot fi compuși din monomeri identici sau diferiți. În chimie, de exemplu, poliesterul, polietilena, clorura de polivinil (PVC) sau alte materiale plastice sunt cunoscute sub numele de polimeri. În biologie, proteinele, acizii nucleici sau polizaharidele sunt biopolimeri foarte complexi.

Există diferite tipuri de reacții de polimerizare în câmpul chimic. Se face distincția între creșterea lanțului și reacțiile de creștere în trepte. În reacțiile de creștere a lanțului, alți monomeri se leagă continuu de lanțul activat după o reacție de pornire. Acest lucru duce la creșterea lanțului. În reacțiile de creștere în etapă, monomerii implicați trebuie să aibă cel puțin două grupe funcționale. Nu există o creștere constantă a lanțului, mai degrabă se formează dimeri, trimeri sau oligomeri, care se combină ulterior pentru a forma un lanț mai lung. Reacțiile tipice de creștere a etapelor iau forma reacțiilor de adăugare sau condensare.

Cu toate acestea, formarea biopolimerilor în sistemele biologice este mult mai complicată. Este nevoie de mai mulți pași de reacție diferiți. Formarea proteinelor sau a acizilor nucleici are loc, printre altele, numai cu ajutorul șabloanelor. Secvența bazelor de azot din acizii nucleici este determinată în codul genetic. La rândul lor, aceștia codifică secvența aminoacizilor din proteinele individuale.

Funcție și sarcină

Acizii nucleici sunt componente ale ADN-ului și ARN-ului. Acestea constau din acid fosforic, un monosugar (dezoxiriboză sau riboză) și patru baze de azot. Acidul fosforic, zahărul și o bază de azot sunt compuse fiecare dintr-o nucleotidă. Acizii nucleici la rândul lor constau în lanțuri de nucleotide la rând.

Deoxiriboză este încorporată în ADN, iar riboză este încorporată în ARN ca moleculă de zahăr. Singura diferență între nucleotidele individuale este baza de azot. Trei nucleotide consecutive codifică fiecare câte un aminoacid ca triplet. Secvența nucleotidelor reprezintă codul genetic.

Codul genetic definit în ADN este transferat la ARN prin mecanisme complexe. ARN-ul este apoi la rândul său responsabil pentru sinteza proteinelor cu o secvență fixă de aminoacizi. Anumite secțiuni din ADN (gene) codifică proteinele corespunzătoare.

Fiecare proteină are o funcție specială în organism. Există proteine musculare, proteine ale țesutului conjunctiv, imunoglobuline, hormoni peptidici și enzime. O enzimă specială cu o compoziție specifică este responsabilă pentru fiecare etapă metabolică. Acest lucru arată deja cât de importante sunt reacțiile de polimerizare coordonate cu precizie pentru construirea acizilor nucleici și a proteinelor pentru procesele biochimice netede din organism.

De exemplu, enzimele trebuie să aibă secvența corectă de aminoacizi pentru a putea cataliza etapa de reacție specifică în metabolismul de care sunt responsabile.

Pe lângă proteine și acizi nucleici, polizaharidele sunt, de asemenea, biopolimeri importanți în organism. La plante, acestea au deseori funcții de susținere. De asemenea, stochează energie. Amidonul din cartof este o substanță de rezervă pe care o folosește pentru a genera energie în timpul germinării. Oamenii stochează, de asemenea, glicogen în ficat și mușchi pentru a-și acoperi nevoile de energie atunci când nu mănâncă sau în timpul activității fizice intense. La fel ca amidonul, glicogenul este un polimer și este fabricat din monomer glucoză.

Puteți găsi medicamentele aici

Boli și afecțiuni

Acest lucru poate duce la boli metabolice, deoarece o enzimă poate eșua. Dar poate că și imunoglobulinele sunt schimbate. Apoi apar imunodeficiențele. Desigur, proteinele structurale pot fi, de asemenea, afectate de modificări, cu multe apariții și plângeri diferite.

Mutațiile sunt adesea transmise descendenților. În cursul vieții, erorile în reproducerea codului genetic apar din nou și din nou. De obicei, celulele corpului afectate sunt distruse de sistemul imunitar. Cu toate acestea, acest lucru nu funcționează întotdeauna. În unele cazuri, aceste celule se dezvoltă în celule canceroase și creșterea lor amenință întregul organism.

Multe alte boli degenerative, cum ar fi arterioscleroza, plângeri reumatice sau boli autoimune, pot fi, de asemenea, urmărite înapoi la tulburări în sinteza biopolimerilor. Chiar și sinteza glicogenului, polizaharida din ficat și mușchi, poate eșua. De exemplu, există boli de stocare a glicogenului cu molecule de glicogen modificate anormal, care la rândul lor pot fi cauzate de enzime defecte. Glicogenul patologic nu mai poate fi descompus și continuă să se acumuleze în ficat.

umfla

Arasteh, K., și colab. al.: medicină internă. Thieme, Stuttgart 2013
Hahn, J.-M.: Listă de verificare pentru medicina internă. Thieme, Stuttgart 2013
Herold, G.: Medicină internă. Autoeditat, Köln 2016

de asemenea poti fi interesat de

La MedLexi.de nu numai că publicăm despre sănătate, medicină și wellness, suntem, de asemenea, entuziasmați de cercetarea medicală actuală și tehnologia medicală. Cercetăm cu plăcere toate subiectele legate de bunăstarea umană și sănătatea sa și explicăm problemele medicale complexe cu standarde jurnalistice ridicate pentru publicul larg.

Cunoștințele medicilor experți pentru domeniile noastre ne ajută să pregătim cunoștințe inteligibile pentru sănătatea dumneavoastră. Investigăm problemele cu curiozitate, le verificăm pe baza situației actuale de cercetare și, de asemenea, analizăm practica medicală zilnică. Ne vedem ca mediatori ai cunoașterii dintre medic și pacient.