Monomerdefinition
Ein Monomer ist ein kleines Molekül, das mit einem ähnlichen Molekül zu einem größeren Molekül reagiert. Es ist die kleinste Einheit in einem Polymer, das oft ein Makromolekül mit hohem Molekulargewicht ist.
Monomere sind die Bausteine für biologische Makromoleküle wie DNA, RNA, Proteine und Kohlenhydrate. Am Ende der Verdauung werden diese Polymere in ihre monomeren Bestandteile zerlegt – Kohlenhydrate werden enzymatisch zu Monosacchariden verdaut, DNA und RNA werden in Nukleotide umgewandelt, Proteine werden in ihre Aminosäuren zerlegt, bevor sie vom Körper aufgenommen werden. Diese Nährstoffe werden dann verwendet, um Polymere basierend auf der genetischen Zusammensetzung und den Anweisungen im Körper zu erzeugen.
Monomere sind auch in der Synthese vieler Materialien in der industriellen Welt wichtig. Durch die Polymerisation von Ethan entsteht Polyethan – der weltweit häufigste Kunststoff. Viele synthetische Gewebe sind auch Polymere, die normalerweise aus zwei alternierenden Monomeren hergestellt werden.
Das Wort Monomer leitet sich vom griechischen Präfix monos ab – was „einfach“ oder „nur“ bedeutet.“
Beispiele für Monomere
Monosaccharide – Die zugänglichste Energie
Kohlenhydrate sind Makronährstoffpolymere, die in kleinere Einheiten, sogenannte Monosaccharide, zerlegt werden müssen, bevor sie zur Energiegewinnung verwendet werden. Monosaccharide gehören zusammen mit Glucose und Fructose zu einer größeren Gruppe von Isomeren.
Monosaccharide bilden typischerweise nur Bindungen mit anderen Monosacchariden und werden durch einen Prozess, der Glykolyse genannt wird, in den Körper freigesetzt. Glykolyse ist der einzige Prozess, der benötigt wird, um Kohlenhydrate abzubauen, um sie in Energie umzuwandeln, was Monosaccharide zur am leichtesten zugänglichen Energieform macht.
Fettsäuren – Ein mehrstufiger Prozess
Fettsäuren können im Gegensatz zu Monosacchariden nicht direkt oxidiert werden, um Energie bereitzustellen. Die Bindungen in Fettsäuren erfordern drei Prozesse, bevor Energie freigesetzt wird. Während des ersten Prozesses, der Lipolyse, werden im Fettgewebe des Körpers gespeicherte Fette mobilisiert. Von dort aus werden sie aktiviert, wobei sie sich zu Peroxisomen und den Mitochondrien bewegen. Diese Organellen oxidieren dann die Fettstoffe und isolieren Fettsäuren zur Energiegewinnung.
Fettsäuren sind wie Monosaccharide Monomere, die über die Nahrung aufgenommen werden und dem Körper Energie liefern. Wie jedoch der intensivere Prozess zeigt, den Fettsäuren durchlaufen, verlassen sich Monomere auf mehrere verschiedene Wege für die Polymerisation.
Silikon
Wie die Fettsäuren in Beispiel 2 zeigen, bilden Monomere keine ausschließlichen Bindungen, obwohl ihre grundlegende Definition eine Bindung zwischen zahlreichen Einheiten bedeutet. Typischerweise verbinden sie sich mit anderen Monomeren, um größere Einheiten zu bilden.
Silikon, ein Dichtungsmaterial, das in der Konstruktion und Elektronik verwendet wird, ist ein Beispiel. Dieses Material, auch Polysiloxane genannt, besteht hauptsächlich aus alternierenden Siliciumatommonomeren und Sauerstoffatommonomeren. In Kombination mit Kohlenstoffmonomeren und / oder Wasserstoffmonomeren wird es jedoch widerstandsfähiger, haltbarer und weniger brennbar.
Daraus ergibt sich der Beweis, dass Monomere zwar „reine“ Polymere erzeugen können, aber auch mit anderen Isomeren kombiniert werden können, um Materialien zu erzeugen, die in der Natur nicht vorkommen.
- Polymer – Auch bekannt als Makromolekül, ein Molekül, das aus der Paarung eines oder mehrerer Monomere resultiert.
- Isomer – Ein Monomer oder eine chemische Verbindung, die die gleiche chemische Formel wie andere Monomere oder chemische Verbindungen hat, aber eine andere Anzahl von Elektronen.
Quiz
1. Monomere sind die kleinste Einheit von:
A. Ein Polymer
B. Ein Makromolekül
C. Ein Isomer
D. Sowohl A als auch B
2. Monomere sind ________, aber einige Monomere benötigen einen längeren Prozess als andere.
A. Mizellar
B. Weinkeller
C. Einzellig
D. Einzyklisch
3. Monomere existieren manchmal als Isomere, was bedeutet:
A. Sie haben eine andere chemische Verbindung als jedes andere vorhandene Monomer.
B. Sie haben die gleiche chemische Formel wie andere Monomere.
C. Die haben die gleiche chemische Verbindung wie andere Monomere.
D. Sie können sich mit keinem anderen Monomer verbinden.