Macromoléculas: componentes, formación y tipos

Moléculas orgánicas vs inorgánicas

En bioquímica, las moléculas orgánicas son cualquier molécula que contenga carbono e hidrógeno. Deben contener ambos para ser clasificados como orgánicos. Las moléculas inorgánicas , por otro lado, carecen de carbono, hidrógeno o ambos. Por ejemplo, el metano tiene una fórmula química de CH 4 . Dado que tanto el carbono como el hidrógeno están presentes, el metano es una molécula orgánica. El dióxido de carbono tiene una fórmula química de CO 2 , lo que significa que carece de hidrógeno. Por tanto, el dióxido de carbono es una molécula inorgánica. Es importante tener en cuenta que lo orgánico e inorgánico NO significan bueno para usted ni malo para usted. Por ejemplo, el agua es una molécula inorgánica, pero no se puede vivir sin agua. Por el contrario, el metano es orgánico, pero el metano también puede ser mortal para el consumo.

Las macromoléculas son moléculas orgánicas que tenemos que consumir para producir y reparar nuestras propias macromoléculas. Para producir macromoléculas, nuestros cuerpos tienen que combinar químicamente moléculas más pequeñas en estas más grandes.

Monómeros y polímeros

Macromoléculas (significado macro- grande ) son moléculas orgánicas que están compuestos de moléculas más pequeñas, o subunidades. Estas subunidades se conocen colectivamente como monómeros. La palabra monómero proviene del prefijo griego mono- que significa uno y el sufijo -meros que significa parte . Cada macromolécula tiene un conjunto específico de monómeros, o subunidades, que se pueden combinar para crear estructuras más grandes. El proceso de unir químicamente monómeros se llama polimerización.y los productos de la polimerización se denominan polímeros. Las macromoléculas son polímeros y, mientras haya monómeros presentes, el polímero puede seguir aumentando de tamaño. Los lípidos son la excepción a esta regla, ya que hay un número finito de subunidades que se pueden combinar para formar un lípido. Por tanto, los lípidos no se clasifican técnicamente como polímeros.

Los polímeros reciben el nombre de la cantidad de monómeros que están presentes en la estructura molecular más grande. Por ejemplo, un polímero que tiene solo dos monómeros se conoce como dímero (dos partes). Un trímero es un polímero con tres subunidades unidas. A efectos prácticos, una vez que se combinan cuatro o más subunidades, la molécula producida puede denominarse simplemente polímero.

Cómo construir un polímero

Los monómeros están unidos químicamente a través de enlaces especializados, y estos enlaces son necesarios para la formación de macromoléculas. Los alimentos que comemos contienen macromoléculas que son específicas de los organismos que consumimos. Sin embargo, no podemos usar esas macromoléculas en sus formas originales, ya que no son específicas del cuerpo humano. Por lo tanto, primero debemos digerir o catabolizar estas moléculas antes de que podamos construir nuestras propias estructuras macromoleculares.

El catabolismo es la descomposición química de las moléculas y catabolizamos las macromoléculas que consumimos mediante un proceso conocido como hidrólisis. La hidrólisis es el proceso de usar agua para dividir el enlace entre dos monómeros. Como parte de nuestros procesos digestivos, nuestros cuerpos hidrolizarán los enlaces dentro de las macromoléculas que comemos para liberar los monómeros que podemos usar para construir nuestras propias estructuras.

Una vez que hayamos hidrolizado nuestras macromoléculas, podemos recrear versiones humanas que puedan sustentar y sustentar la vida. El anabolismo es el proceso de construcción de moléculas y, en el caso de las macromoléculas, esto se realiza mediante polimerización. La reacción química que se utiliza durante la polimerización se llama síntesis de deshidratación . Si bien agregar agua a un enlace lo hidrolizará, eliminar el agua (deshidratación) de dos monómeros adyacentes creará (sintetizará) un nuevo enlace. Estos enlaces pueden continuar formándose hasta que se haya producido la nueva macromolécula. La Figura 1 demuestra los procesos de síntesis de hidrólisis y deshidratación en la descomposición y formación de macromoléculas.

Figura 1: Síntesis de deshidratación frente a hidrólisis CC de OpenStax

Clases de macromoléculas

Las cuatro clases de macromoléculas son carbohidratos, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos. Cada clase de macromolécula tiene un conjunto de funciones necesarias para apoyar nuestro cuerpo y nuestra salud. Discutamos cada clase.