Polimerizáció - funkció, feladat és betegségek
A Polimerizáció jellemzi a polimerek képződését monomerekből. Különböző típusú polimerizációk léteznek a kémia és a biológia területén. A testben polimerizációs reakciók folynak biopolimerek, például fehérjék, nukleinsavak vagy poliszacharidok képződésére.
Tartalomjegyzék
Mi a polimerizáció?
A polimerizáció gyűjtőfogalom a polimerek alacsony molekulatömegű monomerekből történő képződésére. A polimerizációs reakciók mind a kémia, mind a biológia terén nagy szerepet játszanak. A polimerek nagy molekulájú anyagok, amelyek bizonyos alapvető építőelemekből állnak. Ezek az alapvető építőelemek, más néven monomerek a polimerizáció során összeállnak és nagy molekulájú láncokat képeznek.
A polimerek ugyanazokból vagy különböző monomerekből állhatnak. A kémia területén például poliészter, polietilén, polivinil-klorid (PVC) vagy más műanyagok ismertek polimerként. A biológiában a fehérjék, a nukleinsavak vagy a poliszacharidok nagyon összetett biopolimerek.
Különböző típusú polimerizációs reakciók vannak a kémiai területen. Különbséget tesznek a láncnövekedés és a lépésenkénti növekedési reakciók között. A láncnövekedési reakciók során a további monomerek az induló reakció után folyamatosan kötődnek az aktivált lánchoz. Ez aztán láncnövekedéshez vezet. A lépésenkénti növekedési reakciókban az érintett monomereknek legalább két funkcionális csoportot kell tartalmazniuk. Nincs állandó láncnövekedés, inkább dimerek, trimerek vagy oligomerek keletkeznek, amelyek később hosszabb láncot alkotnak. A tipikus növekedési reakciók addíciós vagy kondenzációs reakciók formájában jelentkeznek.
A biopolimerek képződése azonban a biológiai rendszerekben sokkal bonyolultabb. Sokféle reakciólépést igényel. A fehérjék vagy nukleinsavak képződése többek között csak sablonok segítségével történik. A nukleinsavak nitrogénbázisainak szekvenciáját a genetikai kód határozza meg. Ezek viszont kódolják az egyes fehérjék aminosavainak szekvenciáját.
Funkció és feladat
A nukleinsavak a DNS és az RNS komponensei. Foszforsavból, monoszukrából (dezoxiribóz vagy ribóz) és négy nitrogénbázisból állnak. A foszforsav, a cukor és a nitrogénbázis egy-egy nukleotidból áll. A nukleinsavak pedig egymás után nukleotidláncokból állnak.
A dezoxiribóz beépül a DNS-be, a ribóz pedig az RNS-be, mint cukormolekula. Az egyetlen különbség az egyes nukleotidok között a nitrogénbázis. Három egymást követő nukleotid egy-egy aminosavat kódol triplettként. A nukleotidok szekvenciája a genetikai kódot képviseli.
A DNS-ben meghatározott genetikai kód komplex mechanizmusok útján kerül át az RNS-be. Ezután az RNS felelős a rögzített aminosav-szekvenciájú fehérjék szintéziséért. A DNS bizonyos szakaszai (gének) a megfelelő fehérjéket kódolják.
Minden fehérjének különleges funkciója van a szervezetben. Vannak izomfehérjék, kötőszöveti fehérjék, immunglobulinok, peptid hormonok és enzimek. Minden anyagcsere-lépésért egy speciális, meghatározott összetételű enzim felel. Ez már megmutatja, mennyire fontosak a pontosan összehangolt polimerizációs reakciók a nukleinsavak és fehérjék felépítéséhez a szervezet biokémiai folyamatainak zökkenőmentes lebonyolításához.
Például az enzimeknek megfelelő aminosav-szekvenciával kell rendelkezniük, hogy képesek legyenek katalizálni az adott anyagcserében a konkrét reakciólépést.
A fehérjék és a nukleinsavak mellett a poliszacharidok szintén fontos biopolimerek a szervezetben. Gyakran támogató funkcióik vannak a növényekben. Energiát is tárolnak. A burgonyában lévő keményítő tartalékanyag, amelyet csírázásakor energia előállításához használ fel. Az emberek emellett raktározzák a glikogént a májukban és az izmaikban, hogy fedezzék energiaigényüket, amikor nem esznek, vagy intenzív fizikai aktivitás közben. A keményítőhöz hasonlóan a glikogén is polimer és a monomer glükózból készül.
A gyógyszerét itt találja
Betegségek és betegségek
Ez anyagcsere-betegségekhez vezethet, mivel egy enzim kudarcot vallhat. De talán az immunglobulinok is megváltoznak. Ezután immunhibák jelennek meg. Természetesen a strukturális fehérjéket is érinthetik a változások, sokféle megjelenéssel és panasszal.
A mutációkat gyakran továbbadják az utódoknak. Az élet során újra és újra előfordulnak hibák a genetikai kód reprodukciójában. Az érintett testsejteket általában az immunrendszer pusztítja el. Ez azonban nem mindig működik. Bizonyos esetekben ezek a sejtek ráksejtekké fejlődnek, és növekedésük az egész szervezetet veszélyezteti.
Számos más degeneratív betegség, például az arteriosclerosis, a reumatikus panaszok vagy az autoimmun betegségek szintén a biopolimerek szintézisének rendellenességeire vezethetők vissza. Még a glikogén, a májban és az izmokban lévő poliszacharid szintézise is kudarcot vallhat. Például vannak olyan kórosan megváltozott glikogénmolekulákkal rendelkező glikogénmegőrző betegségek, amelyeket viszont hibás enzimek okozhatnak. A kóros glikogén már nem bontható le, és tovább halmozódik fel a májban.
dagad
- Arasteh, K., et. al.: belgyógyászat. Thieme, Stuttgart, 2013
- Hahn, J.-M.: Belgyógyászati ellenőrzőlista. Thieme, Stuttgart, 2013
- Herold, G.: Belgyógyászat. Saját kiadású, Köln 2016
Esetleg ezek is érdekelhetnek
A MedLexi.de oldalon nem csak az egészségről, az orvostudományról és a wellnessről publikálunk, hanem a jelenlegi orvosi kutatás és az orvostechnika iránt is lelkesen. Örömmel kutatjuk az emberi jólétre és egészségi állapotára vonatkozó összes témát, és a nagyközönség számára magas újságírói követelményekkel magyarázzuk az összetett orvosi kérdéseket.
Tantárgyaink orvosi szakértői ismeretei segítenek abban, hogy érthető ismereteket készítsünk az Ön egészségére. Kíváncsian vizsgáljuk meg a kérdéseket, ellenőrizzük őket a jelenlegi kutatások alapján, és áttekintjük a napi orvosi gyakorlatot is. Az orvos és a beteg közötti tudás közvetítőinek tekintjük magunkat.