พอลิเมอไรเซชัน: หน้าที่งานบทบาทและโรค

พอลิเมอไรเซชันเป็นลักษณะของการก่อตัวของพอลิเมอร์จากโมโนเมอร์ ในทางเคมีและชีววิทยามีหลายประเภทของพอลิเมอไรเซชัน ในสิ่งมีชีวิตปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันเกิดขึ้นเพื่อสร้างไบโอโพลิเมอร์เช่น โปรตีน, กรดนิวคลีอิก,หรือ polysaccharides.

พอลิเมอไรเซชันคืออะไร?

ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตเพื่อสร้างโพลิเมอร์ชีวภาพเช่น โปรตีน or กรดนิวคลีอิก. กรดนิวคลีอิก เป็นส่วนประกอบของ DNA และ RNA พอลิเมอไรเซชันเป็นคำรวมสำหรับการสร้างโพลีเมอร์จากโมโนเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันมีบทบาทสำคัญทั้งทางเคมีและชีววิทยา โพลีเมอร์เป็นสารโมเลกุลสูงที่ประกอบด้วยส่วนประกอบพื้นฐานบางอย่าง ส่วนประกอบพื้นฐานเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าโมโนเมอร์สะสมระหว่างการเกิดพอลิเมอไรเซชันและสร้างโซ่โมเลกุลสูง พอลิเมอร์สามารถประกอบด้วยโมโนเมอร์ที่เหมือนกันหรือต่างกัน ในทางเคมีตัวอย่างเช่นโพลีเอสเตอร์โพลีเอทิลีนโพลีไวนิล คลอไรด์ (PVC) หรือพลาสติกอื่น ๆ เรียกว่าโพลีเมอร์ ในชีววิทยา โปรตีน, นิวคลีอิก กรด or polysaccharides เป็นตัวแทนของไบโอโพลิเมอร์ที่มีความซับซ้อนสูง ในสาขาเคมีมีปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันหลายประเภท ปฏิกิริยาการเติบโตของลูกโซ่และปฏิกิริยาการเติบโตแบบขั้นตอนมีความโดดเด่น ในปฏิกิริยาการเจริญเติบโตของลูกโซ่หลังจากปฏิกิริยาเริ่มต้นโมโนเมอร์ต่อไปจะจับกับโซ่กระตุ้น สิ่งนี้นำไปสู่การเติบโตของห่วงโซ่ ในปฏิกิริยาการเติบโตแบบขั้นตอนโมโนเมอร์ที่เกี่ยวข้องต้องมีกลุ่มฟังก์ชันอย่างน้อยสองกลุ่ม ไม่มีการเติบโตของโซ่อย่างต่อเนื่อง แต่มีการสร้างตัวหรี่ตัวตัดแต่งหรือโอลิโกเมอร์ขึ้นก่อนซึ่งต่อมาจะรวมกันเป็นโซ่ที่ยาวขึ้น ปฏิกิริยาการเติบโตตามขั้นตอนโดยทั่วไปอยู่ในรูปของปฏิกิริยาการเติมหรือการควบแน่น อย่างไรก็ตามการก่อตัวของไบโอโพลีเมอร์ในระบบชีวภาพนั้นซับซ้อนกว่ามาก มันต้องมีปฏิกิริยาหลายขั้นตอน ตัวอย่างเช่นการสร้างโปรตีนหรือนิวคลีอิก กรด เกิดขึ้นด้วยความช่วยเหลือของเทมเพลตเท่านั้น ในรหัสพันธุกรรมลำดับของ ก๊าซไนโตรเจน ฐาน ในนิวเคลียส กรด ระบุไว้ ในทางกลับกันเหล่านี้รหัสลำดับของ กรดอะมิโน ในโปรตีนแต่ละชนิด

ฟังก์ชั่นและงาน

พอลิเมอไรเซชันมีบทบาทสำคัญในระบบชีวภาพทั้งหมดของ แบคทีเรีย, เชื้อรา, พืชและสัตว์ (รวมถึงมนุษย์) ดังนั้นโปรตีนและกรดนิวคลีอิกจึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตตั้งแต่แรก โดยพื้นฐานแล้วปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันเพื่อสร้างสารชีวโมเลกุลเหล่านี้และการย่อยสลายเป็นปฏิกิริยาที่แท้จริงของชีวิต กรดนิวคลีอิกเป็นส่วนประกอบของ DNA และ RNA ประกอบด้วย กรดฟอสฟอริกโมโนซูการ์ (deoxyribose หรือ น้ำตาล) และไนโตรเจนสี่ตัว ฐาน. กรดฟอสฟอริก, น้ำตาล และ ก๊าซไนโตรเจน แต่ละฐานประกอบกันเพื่อสร้างนิวคลีโอไทด์ ในทางกลับกันกรดนิวคลีอิกประกอบด้วยโซ่ของนิวคลีโอไทด์ที่เรียงกันเป็นแถว DNA ประกอบด้วย deoxyribose และ RNA น้ำตาล เป็น น้ำตาล โมเลกุล นิวคลีโอไทด์แต่ละชนิดมีความแตกต่างกันเท่านั้น ก๊าซไนโตรเจน ฐาน. สามนิวคลีโอไทด์ต่อเนื่องกันแต่ละรหัสสำหรับกรดอะมิโนหนึ่งตัวเป็นสามเท่า ดังนั้นลำดับของนิวคลีโอไทด์จึงแสดงรหัสพันธุกรรม รหัสพันธุกรรมที่วางไว้ใน DNA จะถูกถ่ายโอนไปยัง RNA ผ่านกลไกที่ซับซ้อน จากนั้น RNA จะทำหน้าที่ในการสังเคราะห์โปรตีนด้วยลำดับกรดอะมิโนคงที่ บางส่วนใน DNA (ยีน) จึงเป็นรหัสสำหรับโปรตีนที่เกี่ยวข้อง โปรตีนแต่ละชนิดมีหน้าที่เฉพาะในสิ่งมีชีวิต ดังนั้นจึงมีโปรตีนในกล้ามเนื้อโปรตีนของ เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน, อิมมูโนโกลบูลิน, เปปไทด์ ฮอร์โมน or เอนไซม์. ในทางกลับกันเอนไซม์พิเศษที่มีองค์ประกอบเฉพาะจะรับผิดชอบในแต่ละขั้นตอนการเผาผลาญ สิ่งนี้แสดงให้เห็นแล้วว่าปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันที่ประสานกันอย่างแม่นยำสำหรับการสร้างกรดนิวคลีอิกและโปรตีนนั้นเป็นอย่างไรสำหรับกระบวนการทางชีวเคมีที่ราบรื่นในสิ่งมีชีวิต ตัวอย่างเช่นไฟล์ เอนไซม์ ต้องมีลำดับกรดอะมิโนที่ถูกต้องเพื่อที่จะสามารถเร่งปฏิกิริยาขั้นตอนเฉพาะในการเผาผลาญอาหารที่พวกเขารับผิดชอบได้ นอกจากโปรตีนและกรดนิวคลีอิกแล้ว polysaccharides ยังเป็นสารชีวภาพที่สำคัญในสิ่งมีชีวิต ในพืชมักทำหน้าที่สนับสนุน นอกจากนี้ยังกักเก็บพลังงาน ตัวอย่างเช่นแป้งในมันฝรั่งเป็นสารสำรองที่ใช้ในการสร้างพลังงานระหว่างการแตกหน่อมนุษย์ยังเก็บไกลโคเจนไว้ใน ตับ และกล้ามเนื้อเพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานในช่วงที่มีการ จำกัด อาหารหรือการออกกำลังกายที่รุนแรง ไกลโคเจนเช่นแป้งเป็นพอลิเมอร์และเกิดจากโมโนเมอร์ กลูโคส.

โรคและความเจ็บป่วย

การหยุดชะงักของปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันทางชีวภาพสามารถ นำ อย่างมีนัยสำคัญ สุขภาพ ปัญหา. ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้กรดนิวคลีอิกเป็นสารไบโอโพลิเมอร์ที่สำคัญ เมื่อกระบวนการทางเคมีเปลี่ยนลำดับของไนโตรเจนบางชนิด ฐานมีการกลายพันธุ์ที่เรียกว่า ที่กลายพันธุ์ ยีน ยังคงเข้ารหัสโปรตีนต่อไป แต่ลำดับกรดอะมิโนเปลี่ยนไป โปรตีนที่เปลี่ยนแปลงด้วยวิธีนี้ไม่สามารถทำหน้าที่ได้อย่างถูกต้องในเซลล์ที่ได้รับผลกระทบอีกต่อไป นี้สามารถ นำ ต่อความผิดปกติของการเผาผลาญเนื่องจากเอนไซม์อาจล้มเหลว อย่างไรก็ตาม อิมมูโนโกลบูลิน อาจมีการเปลี่ยนแปลง ในกรณีนี้ภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องเกิดขึ้น แน่นอนว่าโปรตีนโครงสร้างอาจได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงโดยมีอาการและอาการแสดงที่แตกต่างกันมากมาย การกลายพันธุ์มักจะถูกส่งต่อไปยังลูกหลาน ในช่วงชีวิตความผิดพลาดในการสืบพันธุ์ของรหัสพันธุกรรมเกิดขึ้นครั้งแล้วครั้งเล่า ในกรณีส่วนใหญ่เซลล์ของร่างกายที่ได้รับผลกระทบจะถูกทำลายโดย ระบบภูมิคุ้มกัน. อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ไม่ประสบความสำเร็จเสมอไป ในบางกรณีเซลล์เหล่านี้จะพัฒนาเป็น โรคมะเร็ง ตัวอย่างเช่นเซลล์และการเติบโตของพวกมันคุกคามสิ่งมีชีวิตทั้งหมด โรคความเสื่อมอื่น ๆ อีกมากมายเช่น เส้นเลือดอุดตันข้อร้องเรียนเกี่ยวกับโรคไขข้อหรือ โรคภูมิต้านตนเองนอกจากนี้ยังสามารถตรวจสอบย้อนกลับไปยังการรบกวนในการสังเคราะห์ไบโอโพลิเมอร์ แม้แต่การสังเคราะห์ไกลโคเจนโพลีแซคคาไรด์ใน ตับ และกล้ามเนื้ออาจมีข้อบกพร่อง ตัวอย่างเช่นมีโรคเก็บไกลโคเจนที่มีการเปลี่ยนแปลงไกลโคเจนอย่างผิดปกติ โมเลกุลซึ่งอาจเกิดจากความบกพร่อง เอนไซม์. ไกลโคเจนที่ผิดปกติไม่สามารถสลายได้อีกต่อไปและยังคงสะสมอยู่ใน ตับ.