Monomer-Beispiele: Detaillierte Einblicke und Fakten

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Ein Monomer ist ein einzelnes Molekül einer beliebigen Verbindung, wird jedoch am häufigsten mit großen organischen Molekülen assoziiert.

Biomoleküle können extrem massiv sein und Hunderte bis Tausende verschiedener Moleküle umfassen. Der Einfachheit halber werden sie als Monomere klassifiziert, bei denen es sich um sich wiederholende Einheiten kleinerer Moleküle handelt.

BIOMOLEKÜLE UND IHRE JEWEILIGEN MONOMER:

BIOMOLEKÜLEMONOMERE
KohlenhydrateMonosaccharide (C:H:O) im Verhältnis 1:2:1
LipideFettsäuren + Glycerin (C:H:O) im Verhältnis größer 2:1 H:O (Carboxylgruppe)
NukleinsäurenNukleotide (CHONP) Pentose(Zucker)+Stickstoffbase+Phosphat
ProteineAminosäuren (CHON) −NH2 + −COOH +R-Gruppe
Eine Tabelle für Polymere und ihre jeweiligen Monomere

Einige gängige Monomerbeispiele sind unten aufgeführt:

Monosaccharide (Kohlenhydratmonomere):

Im Gegensatz zu den meisten anderen Molekülen haben Kohlenhydrate eine große Vielfalt an Monomeren, da sie in einer Vielzahl von Formen vorliegen. Diese Monomere können danach unterschieden werden, ob sie Ketosegruppen oder Aldosegruppen aufweisen oder ob ihre Kette 5C- oder 6C-Atome hat (genannt Pentosen bzw. Hexosen).

  • GLUCOSE: Der einfachste und am häufigsten vorkommende Hexose-Zucker. Glucose ist das Monomer für die am häufigsten bekannten und untersuchten Kohlenhydratpolymere wie Stärke, Cellulose und Glykogen.
  • GALAKTOSE: Obwohl nicht so allgemein bekannt, ist sie einer der Hauptbestandteile des Lactose-Disaccharids, des Hauptzuckers in Milch.
  • FRUCTOSE: Fruktosen sind die Monomere aller Fruchtzucker, die Früchte auf natürliche Weise süß-herb schmecken lassen.
  • DEXTROSE: Dextrose ist ein weiterer Hexose-Zucker, der ein Bestandteil von Honig ist.
800px Alpha D Glucopyranose.svg
Struktur des Glukosebildes: Wikipedia

Einige Kohlenhydratmonomere können auch Disaccharide sein, dh wenn das Monomer selbst aus 2 Zuckern besteht.

Aminosäuren (Proteinmonomere):

Proteinmonomere werden als Aminosäuren bezeichnet – was eine Säure mit einer Amingruppe bedeutet. NH2-C(R)-COOH ist die Art und Weise, wie wir gewöhnlich Aminosäuren darstellen, bei denen die Amingruppe und die COOH-Gruppe an das gleiche Kohlenstoffatom gebunden sind, das als α(alpha)C bezeichnet wird. R ist eine beliebige an das C-Atom gebundene Gruppe und die Natur der Aminosäuren hängt davon ab, wie lang oder kurz die R-Gruppe ist.

Der menschliche Körper benötigt insgesamt 20 Aminosäuren, die in eingesetzt werden Proteinsynthese. Sie können nach der R-Gruppe klassifiziert werden, die sich auf das Vorhandensein einer Seitenkette bezieht.

  • Aliphatische Seitenketten: Wenn die Aminosäureseitenkette nur H und C enthält. Dazu gehören Glycin, Alanin, Valin, Leucin, Isoleucin und Prolin.
  • Neutrale Seitenketten: Diese Aminosäuren haben aufgrund der Anwesenheit von Alkohol-Seitenketten keine Polarisationsfähigkeit. Daher ionisieren sie nicht leicht. Z.B. Serin und Threonin.
  • Amidseitenketten: Asparagin und Glutamin sind zwei solche Aminosäuren mit einer Amidgruppe oder -NH2 in ihrer Seitenkette.
  • Geschwefelte Seitenketten: Aminosäuren mit -S- in ihren Seitenketten. ZB Cystein und Methionin.
  • Aromatische Seitenketten: Diese Aminosäuren haben aromatische Seitenkettenringe. Dazu gehören Phenylalanin, Tyrosin und Tryptophan.
  • Anionische Seitenketten: Diese Aminosäuren sind aufgrund des Vorhandenseins von Carboxylgruppen in ihren Seitenketten Anionen bei gewöhnlichem pH und wirken daher als Brönsted-Basen. Dies sind Aspartat und Glutamat.
  • Kationische Seitenketten: Einige Aminosäuren wie Histidin, Lysin und Arginin enthalten Seitenketten, die bei neutralem pH-Wert kationisch sind.
Monomer-Beispiele
Struktur des Prolinbildes: Wikipedia

Fettsäuren (Lipidmonomere):

Carbonsäuren mit gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Ketten werden als Fettsäuren bezeichnet. Dies sind die Moleküle, die sich zu Lipiden oder dem, was wir allgemein Fette nennen, verbinden. Sie basieren hauptsächlich auf der Länge oder normalerweise auf der Sättigung, da sie eher gesundheitsbezogen ist.

Basierend auf der Länge der aliphatischen Kette können sie klassifiziert werden als:

Basierend auf dem Vorhandensein oder Fehlen von hydrolysierbaren Bindungen können sie auch klassifiziert werden in:

  • Gesättigte Fettsäuren: Das bedeutet, dass sie keine C=C-Bindungen oder Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen in ihren aliphatischen Ketten aufweisen. Sie haben die gleiche chemische Formel von CH3-(CH)2)n -COOH mit Variation im Mummer, dargestellt durch „n“.
  • Ungesättigte Fettsäuren: Die aliphatische Kette dieser Fettsäuren hat eine oder mehrere C=C-Bindungen. Ungesättigt Fettsäuren werden als cis oder trans klassifiziert, je nachdem, ob die beiden H-Atome in der Nähe der Doppelbindung auf der gleichen oder auf der gegenüberliegenden Seite der Bindung herausragen.
1024px Isomere der Ölsäure
trans- und cis-isomere Formen von Ölsäure
Bild: Wikipedia

Die biologisch bedeutsamste Fettsäuren umfassen Palmitoleinsäure, Ölsäure, Linolsäure, Arachidonsäure usw.

Nukleotide (Nucleinsäuremonomere):

Nukleinsäuremonomere werden Nukleotide genannt. Sie bestehen aus 2 Hauptteilen, nämlich dem Nukleosid und einer Phosphatgruppe. Der Nukleosidteil des Monomers besteht aus 2 verschiedenen Teilen – einem Pentosezucker und einer Stickstoffbase. Diese Basen sind von 2 Typen – Purin und Pyrimidin. Purinbasen gehören Adenin und Guanin. Pyrimidinbasen schließen Cytosin ein, Thymin und Uracil.

Nukleosid = Stickstoffbase + Pentosezucker

Nucletid = Nucelosid+Phosphatgruppe

Es gibt 2 Hauptnukleinsäuren – DNA und RNA, die anhand ihres Zuckers oder der Stickstoffbasen in ihrem Nukleotid unterschieden werden können.

1024px DAMP chemische Struktur.svg
DNA-Nukleotidstruktur Bild: Wikipedia

VERGLEICH ZWISCHEN DNA- UND RNA-NUKLEOTIDEN:

DEOXYRIBONUCLEANSÄURE (DNA)RIBONUKLEINSÄURE (RNA)
Pentosezucker in der DNA ist DesoxyribosePentosezucker in RNA ist Ribose
Stickstoffbasen sind Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin.Stickstoffbasen sind Adenin, Guanin, Cytosin und Uracil
Eine Tabelle mit den Unterschieden zwischen DNA und RNA

FAZIT:

Alle in lebenden Systemen vorkommenden Biomoleküle bestehen aus einer Kette oder Koagulation von monomeren Einheiten. Dies erleichtert es dem Molekül, abgebaut zu werden und nach dem Tod des Organismus in seine kleinste atomare Form zurückzukehren. Dies macht das Biomolekül auch leichter bioverfügbar, dh es erhöht seine Fähigkeit, von lebenden Organismen und Systemen leichter aufgenommen zu werden.

Alle Biomoleküle bestehen also aus ihrer spezifischen Art von Monomeren, die sich in chemischer und struktureller Natur unterscheiden, was auch die Natur des Polymers bestimmt. Technisch gesehen sind also Monomere die Bausteine ​​der großen Biomoleküle. Die Monomere bilden zusammen Kohlenhydrate, Proteine, Lipide und Nukleinsäuren, die die wichtigsten physiologisch relevanten Substanzen in der Natur sind.

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