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Macromolecole: Polisaccaridi, proteine ed acidi nucleici

L'acqua, le molecole organiche e gli ioni inorganici sono i componenti delle celle. L'acqua costituisce la più grande frazione dei tre, rappresentante quasi tre quarti della massa totale di una cella. Le interazioni fra le varie componenti di una cella ed il suo contenuto idrico è chiave alla biochimica.

Il sodio, il potassio, il magnesio, il calcio, il fosfato ed il cloruro, sono fra gli ioni inorganici principali di una cella e rappresentano non più di 1% del Massachusetts delle cellule. Ma le molecole organiche sono le componenti realmente novelle di una cella. La maggior parte dei tali composti organici appartengono ad una di seguenti classi della molecola:

  • Carboidrati
  • Lipidi
  • Acidi nucleici
  • Proteine

All'interno di diverse celle, esiste migliaia di tipi differenti di macromolecole, o composti organici. Questi saranno differenti, anche fra le celle della stessa persona. Le variazioni sono più estese fra la gente differente. Le macromolecole - proteine, acidi nucleici e polisaccaridi - sono costituite dalla polimerizzazione delle centinaia di loro precursori a basso peso molecolare - amminoacidi, nucleotidi e gli zuccheri semplici.

La diversità fra le macromolecole si evolve dal vasto potenziale di formare le combinazioni differenti dei 50 i monomeri circa comuni che compongono una macromolecola. Queste macromolecole possono costituire fino a 90% del peso a secco delle cellule. È possibile comprendere la chimica di base del trucco delle cellule capendo le funzioni e le strutture dei quattro tipi principali di composti organici, o le macromolecole.  

Carboidrati

I carboidrati sono i materiali da costruzione e le sostanze nutrienti di base dell'organismo. Gli zuccheri ed i polisaccaridi semplici compongono questo gruppo. Il glucosio è un esempio di uno zucchero semplice che è una sostanza nutriente cellulare importante. La decomposizione degli zuccheri semplici dalla reazione chimica genera l'energia cellulare come pure inizia la sintesi di altri componenti di una cella. I polisaccaridi, o i carboidrati complessi, rappresentano la forma che lo zucchero prende quando è memorizzato. I polisaccaridi sono le componenti strutturali di una cella. Inoltre, i polisaccaridi ed altri zuccheri possono funzionare come indicatori per determinati trattamenti cellulari del riconoscimento, compreso il movimento intracellulare delle proteine.

Lipidi

I lipidi sono molecole idrofobe. Sono un modulo altamente efficiente di immagazzinamento dell'energia e sono componenti importanti della membrana cellulare. Sono importanti in segnalazione delle cellule, funzione come il punto di partenza per vari trattamenti biosintetici quale la sintesi di estrogeno e testoterone. Alcuni lipidi possono trasportare i segnali dai ricevitori della superficie delle cellule agli obiettivi in stessi o altre celle. I fosfolipidi contengono due acidi grassi uniti ad un gruppo capo polare. Oltre ai fosfolipidi, le celle hanno i glicolipidi e colesterolo.

Acidi nucleici

La memoria degli acidi nucleici e trasmette i dati ereditari. Il DNA ed il RNA rappresentano le molecole informative di una cella. Il DNA svolge un ruolo cruciale come il materiale genetico degli esseri umani e di molte altre specie. Il RNA partecipa in varie attività cellulari. Il RNA messaggero (mRNA) trasporta le informazioni da DNA ai ribosomi, in cui sono compresi nella sintetizzazione delle proteine. Inoltre, il RNA ribosomiale ed il RNA di trasferimento sono compresi nella sintesi delle proteine. Altre molecole del RNA elaborano e muovono sia le proteine che il RNA. Il RNA può anche catalizzare le reazioni chimiche, come quelli che comprendono la sintesi delle proteine ed il trattamento del RNA.

Proteine

Le proteine svolgono un ruolo importante nella maggior parte delle mansioni che un organismo esegue. Le proteine effettuano il lavoro di una cella, diretto dalle informazioni genetiche portata dagli acidi nucleici. Una cella tiene molte migliaia di proteine, che funzionano come elementi strutturali delle cellule, memorizzanti e trasportanti le piccole molecole, trasmettenti i dati fra le celle e difendenti l'organismo contro l'inizio delle infezioni. Ma le proteine egualmente funzionano come enzimi che accelerano la maggior parte delle reazioni chimiche. In questo modo, le proteine guidano la maggior parte delle attività cellulari.

Struttura e funzione

Le obbligazioni covalenti, la polarità, la temperatura, la struttura e la reattività chimica sono fra i fattori chimici che governano la struttura e la funzione delle macromolecole. La struttura delle macromolecole determina come funzionano e regolamentano le mansioni. La struttura 3-D delle proteine e gli acidi nucleici sono gestiti da legame non covalente e covalente, concedente la funzione loro. Nel frattempo, è possibile cambiare la struttura e la funzione delle proteine e degli acidi nucleici applicando lo splicing alternativo, alterazione della sequenza di nucleotide, o tramite modifica chimica. Finalmente, la struttura e la funzione delle macromolecole possono cambiare col passare del tempo per creare l'attività biologica differente.  

In termini di funzione, le macromolecole sfruttano le interazioni non covalenti quando inter reagiscono con altre molecole. La maggior parte della funzionalità biologica dipende dalla specificità e dall'affinità di tali interazioni. La struttura delle macromolecole varia col passare del tempo e cambia. Ciò è molto importante per funzionalità biologica. Può essere possibile che le piccole molecole raggiungano l'interno di una macromolecola. La struttura delle macromolecole può influenzare l'equilibrio stabile dei trattamenti biologici biochimici e molecolari.

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Last Updated: Aug 23, 2018

Joseph Constance

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Joseph Constance

Joseph Constance has written about research, development, and markets in the health care and related fields. He has authored a number of articles, and business analysis/market research reports in the medical device, clinical diagnostics, and pharmaceutical areas. Joseph holds an MA from New York University in Communications. He enjoys spending time with his wife, biking, traveling, and learning about different cultures.

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