Makromoleküller

Makromoleküllerin ne olduğunu bilmek, besinlerin hücreler tarafından nasıl emildiğini ve kullanıldığını anlamak için önemli bir adımdır. Makromoleküller terimi basitçe büyük moleküller anlamına gelir ve karbonhidratlar, lipitler, proteinler ve nükleik asitler olmak üzere dört farklı bileşiği ifade eder. Bunların her birinin benzersiz bir yapısı ve işlevi vardır. Önce karbonhidratlar hakkında konuşalım.

Tüm karbonhidratlar karbon, hidrojen ve oksijenden oluşur. Basit yapıya sahip olanlara monosakkaritler veya şekerler denir. Monosakkaritler, polisakkaritler veya nişasta adı verilen daha karmaşık karbonhidrat zincirleri oluşturmak için birleşebilir. Nişastanın normal formu, polimer zincirindeki bağ açıları nedeniyle sarmal bir yaya benzer.

Tartışacağımız bir sonraki makromolekül türü proteindir. Proteinler, amino asit zincirlerinden, her birinin bir ucunda bir amino grubu veya N-terminali ve diğer ucunda bir karboksil grubu veya C-terminali olan organik bileşiklerden oluşur. 20 standart amino asit vardır ve hepsi benzer bir baz yapısına sahipken, her birinin R grubu olarak bilinen benzersiz bir yan zinciri vardır. Farklı amino asitler, peptit bağlarıyla bağlanmış bir zincir oluşturmak ve bir protein oluşturmak için birbirine bağlanabilir.

İnceleyeceğimiz son makromolekül sınıfı lipitlerdir. En yaygın lipit türleri, üç yağ asidi zincirine bağlı bir gliserol molekülünden oluştukları için trigliseritler olarak da adlandırılan yağlardır.

Şimdi, bu makromolekülleri laboratuvar ortamında tespit etmekten bahsedelim. Benedict Reaktifi, monosakkaritleri tespit etmek için yaygın olarak kullanılır. Benedict Reaktifi normalde mavidir çünkü bakır sülfat formunda bakır iyonları içerir. Bu metal tuzu, oksitleyici bir ajan örneğidir. Glikoz gibi bir hemiasetal grup içeren monosakkaritler, indirgeyici şekerler olarak kabul edilir. Sulu bir çözeltide, hemiasetal gruplara sahip monosakkaritler, reaktif bir aldehite sahip olan hem siklik hem de açık zincir formunda bulunur. Bu aldehitten bir elektron bakır II iyonuna aktarılır. Bu, bakır II iyonunu bakır I iyonuna indirger ve indirgeyici şekeri oksitler. Bakır I iyonlarının pas kırmızısı olduğu görüldüğünden, çözelti renk değiştirmeye başlayacaktır. Az miktarda monosakkarit varlığında, çözelti yeşile dönecektir. Monosakkaritin daha yüksek konsantrasyonları, daha fazla bakırın azalmasına ve çözeltinin renginin daha dramatik bir şekilde değişmesine ve sonunda kırmızımsı bir turuncu haline gelmesine neden olacaktır.

Nişastalar, normalde sarı-kahverengi iyot indikatörü ile tespit edilebilir. Bu gösterge, I-3 negatif, I-5 negatif ve I-7 negatif gibi çeşitli poliiyodür anyon türleri içerir. Her anyondaki negatif yüklü iyotlar yük vericileri olarak işlev görürken, nötr iyotlar yük alıcıları olarak işlev görür. Bu bir yük transfer kompleksidir ve bu komplekslerdeki elektronlar ışıkla daha yüksek bir enerji seviyesine kolayca uyarılır. Işık işlem sırasında emilir ve tamamlayıcı rengi insan gözü tarafından görülebilir. Bu çözeltideki farklı türlerin absorpsiyonları, ona sarı-kahverengi rengi veren şeydir. Bir nişasta eklendiğinde, poliiyodür anyonları ile yeni bir yük transfer kompleksi oluşturur. Nişasta bir yük donatörü ve bir alıcı olarak poliiyodür olarak hareket eder. Reaksiyonun özellikleri bilinmemekle birlikte, iyot ve nişastanın sonsuz poliiyodür homopolimeri oluşturmak için birleştiği düşünülmektedir. Bu kompleks, farklı bir dalga boyundaki ışığı emer ve çözeltinin rengini koyu maviye çevirir.

Proteinler, bakır iyonları içeren ancak peptit bağlarında bulunan nitrojene bağlanarak şelat kompleksleri oluşturan mavi bir çözelti olan Biuret Reaktifi kullanılarak tespit edilebilir. Üç ila dört peptit bağı içeren şelat kompleksleri, çözeltinin rengini değiştiren mor bir renk üretir. Rengin yoğunluğu doğrudan peptit bağı konsantrasyonu ile ilgilidir. Konsantrasyon ne kadar büyük olursa, menekşe rengi o kadar yoğun olur.

Son olarak, Sudan IV testi kullanılarak bir çözeltide lipitler tespit edilebilir. Sudan IV, suda çözünmeyen, ancak lipitlerde çözünür olan bir boyadır, bu nedenle lipit içeren bir çözeltiye eklendiğinde onları kırmızıya boyar.

Bu laboratuvarda, dört farklı indikatör reaktifi kullanarak sağlanan gizemli çözeltilerde hangi makromoleküllerin olduğunu belirleyeceksiniz.