Monomer ne demek sorusuyla başlayalım dilerseniz. Monomer, daha büyük moleküller oluşturmak için bir araya gelen küçük moleküller olarak tanımlanabilir. Peki Monomer nedir ? Bu soruyu tamamen anlamak için önce kısaca molekül tanımı mızı gözden geçirelim. Moleküller, iki veya daha fazla atomun kimyasal kombinasyonu ile oluşan kararlı saf partiküller olarak tanımlanır. Makro moleküller veya makro moleküller olabilirler.
Monomer , mikro moleküller kategorisine aittir. Dev moleküller veya makromoleküller oluşturmak için bir araya getirilebilen en küçük kararlı saf madde formudur. Özdeş monomer madde , polimerler adı verilen dev moleküller oluşturmak için farklı kimyasal bağ türleri yoluyla bir araya gelir. Bu yazıda, monomerleri büyüklükleri, sınıflandırmaları, yapıları, kimyasal kombinasyonları, oluşumları ve diğer bazı gerçekler açısından tartışacağız.
Literatürde belirli bir monomer boyut aralığı yoktur, çünkü farklı kategorilerdeki ve hatta aynı kategorideki monomerler boyut olarak değişebilir. Bir monomeri tanımlamanın en basit yolu, yapısına bakmaktır. Her zaman birlikte, o sınıfın genel formülüne uygun bir moleküler formüle sahip benzersiz bir molekül oluşturan farklı atom kombinasyonları içerir. Örneğin, karbonhidrat monomerler için genel formül (CH 2 O) x ‘dır.
Monomerler iki geniş kategoriye ayrılır: doğal monomerler ve sentetik monomerler.
Daha önce de belirtildiği gibi, doğal monomerler, doğada zaten var olan ve dünyadaki yaşamın yapı taşları olan biyo-moleküllerdir. Daha büyük moleküller oluşturmak için bir araya gelirler ve daha sonra canlıların karmaşık yapılarının oluşmasına neden olurlar.
Doğal monomer veya biyolojik monomer çeşitleri beş kategoriye ayrılır.
Tüm bu monomerler aşağıda ayrıntılı olarak anlatılmıştır.
Bunlar, kompleks karbonhidratların monomerleri veya yapı taşlarıdır. Monosakkaritler, nişasta, selüloz ve glikojen gibi karmaşık karbonhidrat molekülleri oluşturmak için kimyasal kombinasyonlara girer.
Monosakkaritlerin aşağıdaki özelliklere sahip olduğu bilinmektedir;
Kimyasal olarak tüm monosakaritler ya polihidroksi aldehitler ya da ketonlardır. Bu, çoklu hidroksil gruplarına (-OH) sahip oldukları ve yapılarında bir aldehit grubuna (-CHO) veya bir ketonik gruba (-CO-) sahip oldukları anlamına gelir. Bir monosakkariddeki tüm karbon atomları, bir aldehidik grubun veya bir ketonik grubun parçası olan bir atom hariç, bir hidroksil grubuna eklenir.
Yapısındaki karbon atomlarının sayısına göre monosakkaritlerin aşağıdaki türleri vardır;
Biyolojik olarak önemli monosakkaritler triozlar, pentozlar ve heksozlardır.
Monosakaritler (CH, aşağıdaki genel formüle sahip 2 O) x karbon atomlu, ki burada x = sayısı. Bir monosakkaritteki su moleküllerinin sayısının, içindeki karbon atomlarının sayısına eşit olduğunu gösterir.
Monosakkaritler, disakkaritler, trisakkaritler ve polisakkaritler gibi daha büyük moleküller oluşturmak için glikosidik bağlar yoluyla birleşir. Glikozidik bir bağda, bir şekerin aldehit veya ketonik grubu, başka bir şekerin hidroksil grubu ile reaksiyona girer ve bir su molekülü salınır. İki monosakkarit, bir disakkarit oluşturmak için birleşir, üçü bir trisakarit oluşturmak için vb.
Kombine formda, tüm karmaşık biyolojik yapılarda bulunurlar. Kombine formdaki glikoz, nişasta, selüloz, glikojen, vb. içinde mevcuttur. Kombine formda, Riboz DNA‘da mevcuttur. Serbest formda, monosakkaritler meyvelerde ve bazı vücut sıvılarında bulunur. Örneğin incirde, hurmada, üzümde vb. glikoz bulunur. Ayrıca insan kanında da serbest halde bulunur. Ayrıca fruktoz insan menisinde bulunur.
Amino asitler, proteinlerin monomerleridir veya yapı taşlarıdır. Vücudumuzdaki tüm yapısal ve işlevsel proteinler amino asitlerden oluşur. Proteinlerin tamamen hidrolizinden sonra elde edilen en basit moleküllere amino asitler denir.
Tüm amino asitler, bir amino grubu ve alfa karbon olarak bilinen, merkezi karbon atomuna bağlanmış bir karboksilik grubudur (-COOH). Ayrıca alfa karbona bir hidrojen atomu ve bir yan zincir (-R) de bağlıdır. Tüm amino asitler, yan zincirin (-R) yapısına bağlı olarak birbirinden farklıdır.
Amino asitleri sınıflandırmak için birkaç kriter vardır. Amino asitlerin mevcudiyetine göre şu şekilde sınıflandırılırlar;
Yan zincirin yapısına göre amino asit sınıflarından bazıları şu şekildedir;
Amino asitler, peptit bağları yoluyla daha büyük moleküller oluşturmak için birleşir. Karmaşık protein yapısındaki tüm amino asitler, birkaç peptit bağıyla birbirine bağlanır. İki amino asidin bir araya gelmesiyle oluşan yapıya dipeptid denir.
Bir dipeptid molekülü, bir amino grubu (= NH 3 sahip başka amino asitler ile reaksiyona girebilen başka bir ucunda bir karboksilik grubu (-COOH) daha uzun yapılar oluşturmak için ise bir ucunda). Bu şekilde zincir uzunluğu artmaya devam eder ve binlerce amino asit içeren kompleks protein oluşur.
Amino asitler doğada her zaman birleşik formda bulunur. Hayvan ve bitki proteinlerinde bulunurlar. İnsanlar et ve süt vb. şeklinde amino asitler tüketirler. Bu diyet formlarında bulunan proteinler midede parçalanır ve bağırsakta kana emilen tek tek amino asitleri serbest bırakır.
Bunlar, DNA ve RNA gibi nükleik asitlerin yapı taşlarıdır. Bir organizmanın tüm genetik materyali, nükleotid adı verilen bu monomerlerden oluşur. Nükleik asitler, hücre tarafından gerçekleştirilen her tür faaliyet için bilgi taşır. Ayrıca hücre bölünmesi ve bilginin yeni nesil hücrelere aktarılması için de gereklidirler.
Bu monomerlerin yapısı, amino asitler ve monosakkaritler kadar basit değildir. Aksine, bu monomerler üç farklı molekülden oluşur:
Şeker molekülü ve fosfat grubu / grupları, bir nükleotid oluşturmak için tek bir nitrojen içeren baza bağlanır.
Pentoz şekerinin türüne bağlı olarak nükleotidler;
Nükleotidler ayrıca yapılarında bulunan azotlu bazın doğasına bağlı olarak değişir. Nükleotidlerde bulunabilecek azotlu bazlar iki tiptedir
Bir nükleotidin fosfat grubu, fosfodiester bağı olarak bilinen bir kimyasal bağ oluşturmak için başka bir nükleotidin pentoz şekeri üzerinde bulunan hidroksil grubu ile reaksiyona girer. Ortaya çıkan bileşiğe dinükleotid denir. Bu dinükleotit ayrıca bir ucunda serbest bir fosfat grubu ve diğer ucunda serbest bir hidroksil grubu içerir. Bu uçların her ikisi de fosfodiester bağları oluşturan ve nükleotid zincirini genişleten diğer nükleotidlerle reaksiyona girmeye hazırdır. Bu monomerlerin uzun zincirleri, yani nükleotidler daha sonra nükleik asitleri oluşturur.
Nükleotidler her canlı hücrede mevcuttur. Ücretsiz ve kombine formlarda bulunurlar. Adenozin Trifosfat (ATP), metabolik olarak aktif her hücrede bulunan serbest nükleotid örneğidir. Birleşik formda nükleotidler, çekirdek ve nükleolusta bulunan DNA’nın bir parçasıdır ve RNA hem çekirdekte hem de sitoplazmada bulunur.
Evrensel olarak uygulanmamasına rağmen, yağ asitleri ve alkoller, lipitlerin monomerleri olarak kabul edilebilir. Yağ asitleri alkolle reaksiyona girerek bir ester bağı oluşturur ve bir lipit oluşur.
Trigliseridler ve fosfolipidler bu bakımdan en önemlileridir.
Adından da anlaşılacağı gibi, trigliseridler, tek bir gliserol alkol molekülüne bağlanan üç yağ asidinden oluşur. Gliserol ve yağ asitleri, trigliseritlerin monomerleri olarak bilinir.
Fosfolipidleri oluşturmak için birleşen monomerler şunları içerir:
Yağ asitleri ve fosfat grubu, gliserol ile ester bağı oluşturur. Azotlu baz fosfat grubuna bağlanır ve bir fosfolipid molekülü oluşur.
İzopren, doğal kauçukların monomerleridir. İzopren, en saf haliyle uçucu renksiz bir sıvı olan organik bir bileşiktir. Birkaç izopren molekülü, doğal kauçuk oluşturmak için birleşir. Doğal kauçuk, birkaç tekrarlayan izopren biriminden oluşan bir polimerdir.
Monomer nedir sorusunu ele aldığımız bu makalenin kısaca bir özetini çıkartmamız gerekirse Monomerler, daha büyük moleküller oluşturmak için farklı kimyasal bağlantı formlarını kullanarak birleşen küçük moleküllerdir. Binlerce monomer, polimer adı verilen dev moleküller oluşturmak için birleşebilir. Monomerlerin belirli bir boyut aralığı yoktur. Monomerlerin her zaman tek bir molekül içermesi de gerekli değildir. Bir monomeri tanımlamanın en kolay yolu, her zaman bu sınıf bileşiklerin genel formülüne karşılık gelecek olan kimyasal formülüne bakmaktır.
İki geniş monomer kategorisi mevcuttur;
Doğal monomerler, gezegenimizdeki tüm yaşam türlerinden sorumlu olan tüm organik bileşiklerdir. Daha sonra karmaşık canlı yapılar oluşturan ve canlı vücutların işlevlerini yerine getiren dev yaşam molekülleri oluşturmak için birleşirler.