Βιομόρια

Υδατάνθρακες, λίπη, πρωτεΐνες: η χημεία της τροφής.

27 λεπτά

Θα μάθεις να

Να αναγνωρίζεις τις τρεις μεγάλες κατηγορίες βιομορίων και τα δομικά τους στοιχεία.
Να συνδέεις υδατάνθρακες, λίπη και πρωτεΐνες με τις χαρακτηριστικές ομάδες που ήδη ξέρεις.
Να εξηγείς τι είναι ο πεπτιδικός δεσμός και γιατί είναι εστέρας ή αμίδιο.
Να ερμηνεύεις τη διαφορά κορεσμένων και ακόρεστων λιπαρών.

Τίποτα καινούργιο, όλα σε συνδυασμό

Τα μόρια της ζωής μοιάζουν τρομακτικά όταν τα πρωτοβλέπεις. Δεν περιέχουν όμως ούτε μία χαρακτηριστική ομάδα που να μην έχεις ήδη συναντήσει.

Η μόνη διαφορά είναι το μέγεθος και το ότι οι ομάδες συνυπάρχουν στο ίδιο μόριο.

Οι ομάδες πίσω από τα βιομόρια

Κάθε μεγάλη κατηγορία βιομορίων στηρίζεται σε μία ή δύο ομάδες που ήδη ξέρεις. Δες ποια είναι ποια.

Κατηγορία

Βιομόριο:−OH πολλά

Δεσμός-όζη

ΠαράδειγμαΓλυκόζη

Δομικά στοιχείαC₆H₁₂O₆

Πολλά υδροξύλια και ένα καρβονύλιο στο ίδιο μόριο. Τα υδροξύλια δίνουν δεσμούς υδρογόνου — γι' αυτό η ζάχαρη διαλύεται τόσο εύκολα στο νερό.

Υδατάνθρακες

Το όνομα προέρχεται από τον τύπο $\text{C}_{\nu}(\text{H}_2\text{O})_{\nu}$ , που έμοιαζε με «άνθρακα ενυδατωμένο». Είναι παραπλανητικό — δεν υπάρχει νερό μέσα τους — αλλά έμεινε.

Η γλυκόζη, $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$ , έχει πέντε υδροξύλια και ένα καρβονύλιο. Στο νερό κυκλώνεται, σχηματίζοντας εξαμελές δαχτυλίδι.

Δύο μονοσακχαρίτες ενώνονται με αποβολή νερού και δίνουν δισακχαρίτη — η ζάχαρη του τραπεζιού είναι γλυκόζη συν φρουκτόζη. Χιλιάδες μαζί δίνουν πολυσακχαρίτες: άμυλο, γλυκογόνο, κυτταρίνη.

Λίπη

Ένα τριγλυκερίδιο είναι εστέρας: τρία λιπαρά οξέα δεμένα στα τρία υδροξύλια της γλυκερίνης.

Η διαφορά ανάμεσα σε βούτυρο και ελαιόλαδο είναι ένας διπλός δεσμός:

	Κορεσμένα	Ακόρεστα
Δεσμοί	μόνο απλοί	ένας ή περισσότεροι διπλοί
Σχήμα αλυσίδας	ευθεία	τσακισμένη στον διπλό δεσμό
Στοίβαγμα μορίων	σφιχτό	χαλαρό
Σε θερμοκρασία δωματίου	στερεά	υγρά
Πηγή	ζωικά	φυτικά

Η αιτία είναι καθαρά γεωμετρική. Ο διπλός δεσμός δεν επιτρέπει περιστροφή και δημιουργεί μόνιμο «τσάκισμα». Τσακισμένα μόρια δεν στοιβάζονται σφιχτά, οπότε οι δυνάμεις μεταξύ τους είναι ασθενέστερες — και η ουσία λιώνει χαμηλότερα.

Πρωτεΐνες

Ένα αμινοξύ έχει δύο χαρακτηριστικές ομάδες στο ίδιο μόριο: αμινομάδα $-\text{NH}_2$ και καρβοξύλιο $-\text{COOH}$ .

Δύο αμινοξέα ενώνονται με αποβολή νερού: το καρβοξύλιο του ενός με την αμινομάδα του άλλου. Ο δεσμός που προκύπτει, $-\text{CO}-\text{NH}-$ , λέγεται πεπτιδικός.

Είναι ακριβώς η ίδια λογική με την εστεροποίηση — συμπύκνωση με αποβολή νερού — με άζωτο στη θέση του οξυγόνου.

Είκοσι διαφορετικά αμινοξέα, σε αλυσίδες εκατοντάδων, δίνουν κάθε πρωτεΐνη που υπάρχει.

Λυμένα παραδείγματα

Παράδειγμα 1

Γιατί το ελαιόλαδο είναι υγρό και το βούτυρο στερεό;

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Παράδειγμα 2

Δύο αμινοξέα ενώνονται. Τι σχηματίζεται;

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Παράδειγμα 3

Γιατί δεν χωνεύουμε την κυτταρίνη, αφού είναι κι αυτή γλυκόζη;

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Παράδειγμα 4

Το ασπράδι του αυγού πήζει στο τηγάνι. Έσπασαν πεπτιδικοί δεσμοί;

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Ασκήσεις

Από την πιο απλή στην πιο δύσκολη. Κρυμμένη είναι μόνο η απάντηση — ο δρόμος ως εκεί είναι δική σου δουλειά.

Βασική

Ποιος είναι ο μοριακός τύπος της γλυκόζης;

Τεστ

Δεν μετράει βαθμός — μετράει να δεις τι κατάλαβες. Προσπέρασε όποια θες και γύρνα πίσω όποτε θες.

Γιατί το ελαιόλαδο είναι υγρό ενώ το βούτυρο στερεό;

Οι διπλοί δεσμοί τσακίζουν τις αλυσίδες και εμποδίζουν το σφιχτό στοίβαγμαΓιατί το ελαιόλαδο έχει μικρότερα μόριαΓιατί το βούτυρο είναι εστέρας και το λάδι όχιΓιατί το λάδι περιέχει νερό

Τα κατάφερες;

Να αναγνωρίζεις τις τρεις μεγάλες κατηγορίες βιομορίων και τα δομικά τους στοιχεία.
Να συνδέεις υδατάνθρακες, λίπη και πρωτεΐνες με τις χαρακτηριστικές ομάδες που ήδη ξέρεις.
Να εξηγείς τι είναι ο πεπτιδικός δεσμός και γιατί είναι εστέρας ή αμίδιο.
Να ερμηνεύεις τη διαφορά κορεσμένων και ακόρεστων λιπαρών.

Κάνε το τεστ πιο πάνω και θα δεις εδώ πού στέκεσαι.