生体高分子: タンパク質、炭水化物、脂質

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生体高分子は、鎖状に結合した多くの同様の小さな分子で構成される大きな分子です。個々のより小さな分子は呼ばれます モノマー .小さな有機分子が結合すると、巨大な分子またはポリマーを形成できます。これらの巨大分子は高分子とも呼ばれます。天然ポリマーを使用して構築 組織 およびその他のコンポーネント 生物 .

一般的に言えば、すべての高分子は、約 50 のモノマーの小さなセットから生成されます。異なる高分子は、これらのモノマーの配置によって異なります。配列を変えることで、信じられないほど多種多様な高分子を生成できます。ポリマーは生物の分子の「独自性」に関与していますが、一般的なモノマーはほぼ普遍的です。

高分子の形態の変化は、分子の多様性に大きく関与しています。生物内および生物間の両方で発生する変動の多くは、最終的には高分子の違いに起因する可能性があります。高分子は、 細胞 同じ生物の細胞へ、またある種から次の種へ。

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生体分子

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生体高分子には、炭水化物、脂質、タンパク質、核酸の 4 つの基本的な種類があります。これらのポリマーは、さまざまなモノマーで構成され、さまざまな機能を果たします。

炭水化物 :糖モノマーから構成される分子。それらはエネルギー貯蔵に必要です。炭水化物は糖類とも呼ばれ、その単量体は単糖類と呼ばれます。グルコースは重要な単糖であり、 細胞呼吸 エネルギー源として利用します。でんぷんは多糖類（多くの糖類が結合したもの）の一例であり、ブドウ糖の貯蔵形態です。 植物 . 脂質 :として分類できる水不溶性分子脂肪、 リン脂質 、ワックス、および ステロイド .脂肪酸は、末端にカルボキシル基が結合した炭化水素鎖からなる脂質モノマーです。脂肪酸は、トリグリセリド、リン脂質、ワックスなどの複雑なポリマーを形成します。ステロイドは、その分子が脂肪酸鎖を形成しないため、真の脂質ポリマーとは見なされません。代わりに、ステロイドは 4 つの融合した炭素環のような構造で構成されています。脂質は、エネルギーを蓄え、緩衝し、保護するのに役立ちます 臓器 、体を絶縁し、形作る 細胞膜 . タンパク質 :複雑な構造を形成できる生体分子。タンパク質は以下で構成されています アミノ酸 モノマーと多種多様な 機能 分子の輸送を含む 筋 動き。コラーゲン、ヘモグロビン、 抗体 、および酵素はタンパク質の例です。 核酸 :互いに結合してポリヌクレオチド鎖を形成するヌクレオチドモノマーからなる分子。 DNA と RNA 核酸の例です。これらの分子には、 タンパク質合成 生物が遺伝子情報をある世代から次の世代に伝達できるようにします。

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ポリマーの組み立てと分解

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さまざまな生物に見られる生体高分子の種類には違いがありますが、それらを組み立てたり分解したりする化学メカニズムは、生物間でほぼ同じです。

モノマーは一般に、脱水合成と呼ばれるプロセスを介して結合されますが、 ポリマー 加水分解と呼ばれるプロセスによって分解されます。これらの化学反応は両方とも水を含みます。

脱水合成では、水分子を失いながらモノマーを結合する結合が形成されます。加水分解では、水がポリマーと相互作用し、モノマー同士をつなぐ結合が壊れます。

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合成ポリマー

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自然界に存在する天然ポリマーとは異なり、合成ポリマー人によって作られています。それらは石油に由来し、ナイロン、合成ゴム、ポリエステル、テフロン、ポリエチレン、エポキシなどの製品が含まれます。

合成ポリマーには多くの用途があり、家庭用品に広く使用されています。これらの製品には、ボトル、パイプ、プラスチック容器、絶縁電線、衣類、おもちゃ、焦げ付き防止加工のフライパンが含まれます。