biomolekulės

Chemija

2022

Mes paaiškiname, kas yra biomolekulės ir kaip yra organinės ir neorganinės biomolekulės. Kokios jo funkcijos ir svarba.

Lipidai turi hidrofobinę pusę, tai yra, atstumia vandenį.

Kas yra biomolekulės?

Biomolekulės arba biologinės molekulės yra visa tai molekules būdingas gyvoms būtybėms, kaip jų biologinių funkcijų produktas arba kaip jų kūno sudedamoji dalis. Jų yra didžiulis ir įvairus dydžių, formų ir funkcijų asortimentas. Pagrindinės biomolekulės yra angliavandeniai, baltymas, lipidai, amino rūgštys, vitaminai ir nukleino rūgštys.

Kūnas gyvi sutvėrimai Jis daugiausia sudarytas iš sudėtingų šešių pirminių elementų derinių: anglies (C), vandenilio (H), deguonies (O), azoto (N), fosforo (P) ir sieros (S). Taip yra todėl, kad šie elementai leidžia:

  • Susiformavimas kovalentiniai ryšiai (tuo jie dalijasi elektronų) itin stabilus (vienvietis, dvivietis arba trivietis).
  • Trimačių anglies skeletų susidarymas.
  • Kelių funkcinių grupių, turinčių labai skirtingų ir specifinių savybių, sukūrimas.

Dėl šios priežasties biomolekulės paprastai yra sudarytos iš šių tipų cheminių elementų. Biomolekules sieja esminiai santykiai struktūra ir funkcijas, į kurias taip pat įsikiša aplinka, kurioje jie yra. Pavyzdžiui, lipidai turi hidrofobinę dalį, tai yra, atstumia Vanduo, todėl jos yra linkusios susitvarkyti taip, kad hidrofiliniai galai (pritraukiami vandens) liktų sąlytyje su aplinka, o hidrofobiniai – saugūs. Šios funkcijos yra labai svarbios norint suprasti biocheminį kūno funkcionavimą organizmai gyvenantys.

Pagal savo cheminę prigimtį biomolekulės gali būti skirstomos į organines ir neorganines.

Neorganinės biomolekulės

Neorganinės biomolekulės nėra pagrįstos anglimi.

Neorganinės biomolekulės yra visos tos, kurios nėra pagrįstos anglimi, išskyrus kai kurias, tokias kaip CO2 (g) ir CO. Tai gali būti ir gyvų būtybių, ir negyvų objektų dalis, tačiau jie vis tiek yra būtini egzistavimasgyvenimą. Šios rūšies biomolekulės nesudaro monomerų grandinių, kaip organinės, tai yra, nesusidaro polimerai, ir gali būti sudaryti iš įvairių cheminiai elementai.

Kai kurie neorganinių biomolekulių pavyzdžiai yra vanduo, nustatytas dujų kaip deguonis (O2) arba vandenilis (H2), NH3 ir NaCl.

Organinės biomolekulės

Organinės biomolekulės yra paties organizmo cheminių reakcijų produktas.

Organinės biomolekulės yra pagrįstos anglies chemija. Šios biomolekulės yra produktas cheminės reakcijos kūno ar medžiagų apykaitą gyvų būtybių. Jie daugiausia sudaryti iš anglies (C), vandenilio (H) ir deguonies (O). Jų struktūroje taip pat gali būti metalinių elementų, tokių kaip geležis (Fe), kobaltas (Co) arba nikelis (Ni), tokiu atveju jie būtų vadinami mikroelementais. Bet koks baltymas, aminorūgštis, lipidas, angliavandenis, nukleino rūgštis ar vitaminas yra geras tokio tipo biomolekulių pavyzdys.

Biomolekulių funkcijos

Gyvų būtybių paveldimumas yra įmanomas dėl DNR egzistavimo.

Biomolekulės gali atlikti įvairias funkcijas, pavyzdžiui:

  • Struktūrinės funkcijos. Baltymai ir lipidai tarnauja kaip pagalbinė medžiaga ląstelės, palaikant membranų ir audinių struktūrą. Lipidai taip pat sudaro energijos rezervą gyvūnai ir augalai.
  • Transporto funkcijos. Kai kurios biomolekulės padeda mobilizuoti maistines medžiagas ir kitas medžiagas visame kūne, ląstelių viduje ir išorėje, prisijungdamos prie jų. nuorodos specifinis, kurį vėliau galima sulaužyti. Tokio tipo biomolekulių pavyzdys yra vanduo.
  • Katalizės funkcijos. The fermentai tai biomolekulės, galinčios katalizuoti (pagreitinti) tam tikrų cheminių reakcijų greitį nebūdamos reakcijos dalimi, todėl nėra nei reagentas, nei produktas. Šios rūšies biomolekulės reguliuoja daugybę cheminių ir biologinių procesų, vykstančių žmogaus kūne, gyvūnuose ir augaluose. Taip pat yra inhibitorių, tai yra molekulės, kurios sulėtina tam tikras chemines reakcijas ir todėl taip pat kišasi į cheminių ir biologinių procesų reguliavimą. Fermentų pavyzdžiai yra amilazė, kuri gaminasi burnoje ir leidžia suskaidyti krakmolo molekules, ir pepsinas, kuris gaminamas skrandyje ir leidžia baltymus skaidyti į aminorūgštis.
  • Energetinės funkcijos. The mityba gyvų organizmų gali būti autotrofinis, kai jie gali susintetinti pagrindinius savo metabolizmui reikalingus junginius neorganinių molekulių sąskaita (nepriklausydami nuo kitos gyvos būtybės), arba heterotrofinis, kai jie gauna organinė medžiaga būtinas jo metabolizmui iš organinių medžiagų, kurias sintetina kiti autotrofiniai ar heterotrofiniai organizmai (priklausomai nuo kitos gyvos būtybės). Abiem atvejais energija, reikalinga gyvų organizmų gyvybei palaikyti, gaunama per procesą, vadinamą oksidacija, kurio metu gliukozė suskaidoma į paprastesnes energijos formas. Lipidai taip pat yra svarbus energijos šaltinis.
  • Genetinės funkcijos. The DNR (dezoksiribonukleino rūgštis) yra nukleorūgštis, kurioje yra visa genetinė informacija, reikalinga visų gyvų būtybių vystymuisi ir funkcionavimui. Be to, jis yra atsakingas už paveldimos informacijos perdavimą. Kita vertus, RNR (ribonukleino) yra ribonukleino rūgštis, dalyvaujanti baltymų, būtinų ląstelių vystymuisi ir funkcionavimui, sintezėje. DNR ir RNR neveikia atskirai, DNR perduoda RNR Genetinė informacija baltymų sintezės metu. Šios dvi biomolekulės sudaro genomo (visos genetinės medžiagos, kurią turi konkretus organizmas) pagrindą, todėl jos lemia, kas yra konkreti rūšis ar individas.

Biomolekulių svarba

Biomolekulės yra būtinos visų ląstelių, sudarančių gyvus organizmus, gimimui, vystymuisi ir funkcionavimui. Jie atlieka gyvybiškai svarbias palaikymo, procesų reguliavimo ir medžiagų transportavimo funkcijas kiekvienoje ląstelėje, sudarančioje audinius, organus ir organų sistemas.

Tam tikros biomolekulės trūkumas gyvame organizme gali sukelti jo funkcionavimo trūkumus ir disbalansą, dėl kurio gali pablogėti ar mirtis.

Bioelementai ir biomolekulės

Bioelementai vadinami cheminiais elementais, iš kurių susideda biomolekulės, todėl jie yra gyvose būtybėse esantys elementai.

Bioelementai gali būti skirstomi į:

  • Pirminiai bioelementai. Jie sudaro 99% visų žinomų gyvų būtybių. Jie yra: anglis (C), deguonis (O), vandenilis (H), azotas (N), siera (S) ir fosforas (P).
  • Antriniai bioelementai. Jie yra tie, kurie, nors ir būtini gyvybei ir tinkamam organizmo darbui, yra reikalingi nedideliais kiekiais ir specifiniams tikslams. Jie yra: natris (Na), kalcis (Ca), magnis (Mg), kalis (K), chloras (Cl) ir fluoras (F).

Be to, yra gyvybei būtinų mikroelementų, tačiau labai mažais kiekiais (0,1 % organizme esančių bioelementų). Kai kurie pavyzdžiai: geležis (Fe), jodas (I), chromas (Cr), vario (Cu), cinkas (Zn) ir boras (B).

!-- GDPR -->