Dehydreringssyntes

de flesta makromolekyler är gjorda av enstaka underenheter eller byggstenar, kallade monomerer. Monomererna kombineras med varandra via kovalenta bindningar för att bilda större molekyler kända som polymerer. På så sätt frigör monomerer vattenmolekyler som biprodukter. Denna typ av reaktion är känd som dehydreringssyntes, vilket betyder ”att sätta ihop medan du förlorar vatten. ”Det anses också vara en kondensationsreaktion eftersom två molekyler kondenseras till en större molekyl med förlusten av en mindre molekyl (vattnet.)

i en dehydratiseringssyntesreaktion mellan två ojoniserade monomerer, såsom monosackaridsocker, kombineras väte av en monomer med hydroxylgruppen i en annan monomer och frigör en molekyl vatten i processen. Avlägsnandet av ett väte från en monomer och avlägsnandet av en hydroxylgrupp från den andra monomeren tillåter monomererna att dela elektroner och bilda en kovalent bindning. Således dehydratiseras monomererna som sammanfogas för att möjliggöra syntes av en större molekyl.

När monomererna joniseras, såsom är fallet med aminosyror i en vattenhaltig miljö som cytoplasma, kombineras två väten från den positivt laddade änden av en monomer med ett syre från den negativt laddade änden av en annan monomer, som återigen bildar vatten, vilket frisätts som en sidoprodukt och återigen förenar de två monomererna med en kovalent bindning.

När ytterligare monomerer förenas via multipla dehydreringssyntesreaktioner börjar kedjan av upprepande monomerer att bilda en polymer. Olika typer av monomerer kan kombineras i många konfigurationer, vilket ger upphov till en mångfaldig grupp makromolekyler. Tre av de fyra huvudklasserna av biologiska makromolekyler (komplexa kolhydrater, nukleinsyror och proteiner) består av monomerer som går samman via dehydreringssyntesreaktioner. Komplexa kolhydrater bildas av monosackarider, nukleinsyror bildas från mononukleotider och proteiner bildas från aminosyror.

det finns stor mångfald på det sätt som monomerer kan kombinera för att bilda polymerer. Till exempel är glukosmonomerer beståndsdelarna i stärkelse, glykogen och cellulosa. Dessa tre är polysackarider, klassificerade som kolhydrater, som har bildats som ett resultat av multipla dehydreringssyntesreaktioner mellan glukosmonomerer. Det sätt på vilket glukosmonomerer förenas, specifikt lokaliseringar av de kovalenta bindningarna mellan anslutna monomerer och orienteringen (stereokemi) hos de kovalenta bindningarna, resulterar emellertid i dessa tre olika polysackarider med varierande egenskaper och funktioner. I nukleinsyror och proteiner varierar placeringen och stereokemi för de kovalenta kopplingarna som förbinder monomererna inte från molekyl till molekyl, utan istället de flera typerna av monomerer (fem olika monomerer i nukleinsyror, A, G, C, T och U mononukleotider; 21 olika aminosyramonomerer i proteiner) kombineras i en enorm mängd sekvenser. Varje protein eller nukleinsyra med en annan sekvens är en annan molekyl med olika egenskaper.