Disidratazione Sintesi

La maggior parte delle macromolecole sono costituiti da singole subunità, o blocchi di costruzione, chiamati monomeri. I monomeri si combinano tra loro tramite legami covalenti per formare molecole più grandi note come polimeri. In tal modo, i monomeri rilasciano molecole d’acqua come sottoprodotti. Questo tipo di reazione è noto come sintesi di disidratazione, che significa “mettere insieme mentre si perde acqua. “È anche considerata una reazione di condensazione poiché due molecole sono condensate in una molecola più grande con la perdita di una molecola più piccola (l’acqua.)

In una reazione di sintesi di disidratazione tra due monomeri non ionizzati, come gli zuccheri monosaccaridi, l’idrogeno di un monomero si combina con il gruppo idrossilico di un altro monomero, rilasciando una molecola di acqua nel processo. La rimozione di un idrogeno da un monomero e la rimozione di un gruppo idrossilico dall’altro monomero consente ai monomeri di condividere elettroni e formare un legame covalente. Pertanto, i monomeri che sono uniti vengono disidratati per consentire la sintesi di una molecola più grande.

Quando i monomeri sono ionizzati, come è il caso con aminoacidi, in un ambiente acquoso come citoplasma, due atomi di idrogeno dal caricati positivamente fine di un monomero sono combinati con l’ossigeno dall’negativamente carica fine di un altro monomero, di nuovo formando acqua, che viene rilasciato come prodotto collaterale, e di nuovo unendo i due monomeri con un legame covalente.

Quando monomeri aggiuntivi si uniscono tramite reazioni di sintesi multiple di disidratazione, la catena di monomeri ripetuti inizia a formare un polimero. Diversi tipi di monomeri possono combinarsi in molte configurazioni, dando origine a un gruppo eterogeneo di macromolecole. Tre delle quattro principali classi di macromolecole biologiche (carboidrati complessi, acidi nucleici e proteine) sono composte da monomeri che si uniscono attraverso reazioni di sintesi di disidratazione. I carboidrati complessi sono formati da monosaccaridi, gli acidi nucleici sono formati da mononucleotidi e le proteine sono formate da amminoacidi.

Esiste una grande diversità nel modo in cui i monomeri possono combinarsi per formare polimeri. Ad esempio, i monomeri di glucosio sono i costituenti di amido, glicogeno e cellulosa. Questi tre sono polisaccaridi, classificati come carboidrati, che si sono formati a seguito di molteplici reazioni di sintesi di disidratazione tra monomeri di glucosio. Tuttavia, il modo in cui i monomeri del glucosio si uniscono, in particolare le posizioni dei legami covalenti tra monomeri collegati e l’orientamento (stereochimica) dei legami covalenti, si traduce in questi tre diversi polisaccaridi con proprietà e funzioni variabili. Negli acidi nucleici e nelle proteine, la posizione e la stereochimica dei legami covalenti che collegano i monomeri non variano da molecola a molecola, ma invece i molteplici tipi di monomeri (cinque diversi monomeri negli acidi nucleici, mononucleotidi A, G, C, T e U; 21 diversi monomeri di amminoacidi nelle proteine) sono combinati in un’enorme varietà di sequenze. Ogni proteina o acido nucleico con una sequenza diversa è una molecola diversa con proprietà diverse.