biomolekuły

Chemia

2022

Wyjaśniamy, czym są biomolekuły i czym są biomolekuły organiczne i nieorganiczne. Jakie są jego funkcje i znaczenie.

Lipidy mają stronę hydrofobową, czyli odpychają wodę.

Czym są biomolekuły?

To wszystko są biomolekuły lub molekuły biologiczne molekuły charakterystyczne dla żywych istot, albo jako produkt ich funkcji biologicznych, albo jako składnik ich ciał. Występują w ogromnej i zróżnicowanej gamie rozmiarów, kształtów i funkcji. Głównymi biocząsteczkami są węglowodany, białko, ten lipidy, aminokwasy, witaminy i kwasy nukleinowe.

Ciało żyjące istoty Składa się głównie ze złożonych kombinacji sześciu pierwiastków pierwotnych: węgla (C), wodoru (H), tlenu (O), azotu (N), fosforu (P) i siarki (S). Dzieje się tak, ponieważ te elementy pozwalają:

  • Formacja wiązania kowalencyjne (że się dzielą elektrony) niezwykle stabilny (pojedynczy, podwójny lub potrójny).
  • Powstawanie trójwymiarowych szkieletów węglowych.
  • Budowa wielu grup funkcyjnych o skrajnie różnych i szczególnych cechach.

Z tego powodu biomolekuły zwykle składają się z tego typu pierwiastków chemicznych. Biomolekuły mają fundamentalny związek między Struktura i funkcje, w których interweniuje również środowisko, w którym się znajdują. Na przykład lipidy mają część hydrofobową, to znaczy odpychają Woda, dlatego mają tendencję do organizowania się w jej obecności w taki sposób, że końcówki hydrofilowe (przyciągane przez wodę) pozostają w kontakcie z otoczeniem, a hydrofobowe pozostają bezpieczne. Te typy funkcji mają fundamentalne znaczenie dla zrozumienia biochemicznego funkcjonowania organizmy żyjący.

Ze względu na charakter chemiczny biocząsteczki można podzielić na organiczne i nieorganiczne.

Biocząsteczki nieorganiczne

Biocząsteczki nieorganiczne nie są oparte na węglu.

Biocząsteczki nieorganiczne to wszystkie te, które nie są oparte na węglu, z wyjątkiem niektórych, takich jak CO2 (g) i CO. Mogą być częścią zarówno żywych istot, jak i przedmiotów nieożywionych, ale nadal są niezbędne do istnienie z życie. Tego typu biomolekuły nie tworzą łańcuchów monomerowych jak w przypadku organicznych, czyli nie tworzą polimeryi mogą składać się z różnych pierwiastki chemiczne.

Niektóre przykłady biocząsteczek nieorganicznych to woda, określone gazy jak tlen (O2) lub wodór (H2), NH3 i NaCl.

Biocząsteczki organiczne

Biocząsteczki organiczne są produktem własnych reakcji chemicznych organizmu.

Biocząsteczki organiczne są oparte na chemii węgla. Te biocząsteczki są produktem reakcje chemiczne ciała lub metabolizm żywych istot. Składają się głównie z węgla (C), wodoru (H) i tlenu (O). Mogą również zawierać w swojej strukturze pierwiastki metaliczne, takie jak żelazo (Fe), kobalt (Co) czy nikiel (Ni), w takim przypadku nazwano by je pierwiastkami śladowymi. Dowolne białko, aminokwas, lipid, węglowodan, kwas nukleinowy czy witamina są dobrym przykładem tego typu biocząsteczek.

Funkcje biocząsteczek

Dziedziczność u żywych istot jest możliwa dzięki istnieniu DNA.

Biomolekuły mogą pełnić różne funkcje, takie jak:

  • Funkcje strukturalne. Białka i lipidy służą jako materiał podporowy komórki, zachowując strukturę błon i tkanek. Lipidy stanowią również rezerwę energetyczną w Zwierząt i rośliny.
  • Funkcje transportowe. Niektóre biomolekuły służą do mobilizacji składników odżywczych i innych substancji w całym ciele, wewnątrz i na zewnątrz komórek, wiążąc się z nimi poprzez spinki do mankietów specyficzne, które można następnie złamać. Przykładem tego typu biomolekuły jest woda.
  • Funkcje katalizy. ten enzymy są biocząsteczkami zdolnymi do katalizowania (przyspieszania) szybkości pewnych reakcji chemicznych bez udziału w reakcji, dlatego nie są ani reagentem, ani produktem. Tego typu biomolekuły regulują dużą grupę procesów chemicznych i biologicznych zachodzących w organizmie człowieka, zwierząt i roślin. Istnieją również inhibitory, które są cząsteczkami, które spowalniają niektóre reakcje chemiczne, a tym samym ingerują również w regulację procesów chemicznych i biologicznych. Przykładami enzymów są amylaza, która wytwarzana jest w jamie ustnej i umożliwia rozkład cząsteczek skrobi oraz pepsyna, która wytwarzana jest w żołądku i umożliwia rozkład białek na aminokwasy.
  • Funkcje energetyczne. ten odżywianie żywych organizmów może być autotroficzny, gdy są w stanie zsyntetyzować podstawowe dla swojego metabolizmu związki kosztem cząsteczek nieorganicznych (bez zależności od innej żywej istoty), lub heterotroficzny, kiedy dostaną materiał organiczny niezbędny do jego metabolizmu z materii organicznej syntetyzowanej przez inne organizmy autotroficzne lub heterotroficzne (w zależności od innej żywej istoty). W obu przypadkach energię niezbędną do podtrzymywania życia w żywych organizmach uzyskuje się w procesie zwanym utlenianiem, który polega na rozbiciu glukozy do prostszych form energetycznych. Lipidy są również niezbędnym źródłem energii.
  • Funkcje genetyczne. ten DNA (kwas dezoksyrybonukleinowy) to kwas nukleinowy, który zawiera całą informację genetyczną niezbędną do rozwoju i funkcjonowania wszystkich żywych istot. Ponadto odpowiada za przekazywanie informacji dziedzicznych. Z drugiej strony RNA (rybonukleinowy) to kwas rybonukleinowy, który bierze udział w syntezie białek niezbędnych do rozwoju i funkcjonowania komórek. DNA i RNA nie działają samodzielnie, DNA wykorzystuje RNA do transmisji Informacja genetyczna podczas syntezy białek. Te dwie biomolekuły stanowią podstawę genomu (całego materiału genetycznego, który zawiera dany organizm), dlatego decydują o tym, czym jest konkretny gatunek lub osobnik.

Znaczenie biocząsteczek

Biocząsteczki są niezbędne do narodzin, rozwoju i funkcjonowania wszystkich komórek tworzących żywe organizmy. Pełnią ważne funkcje wsparcia, regulacji procesów i transportu substancji w każdej z komórek tworzących tkanki, narządy i układy narządów.

Brak określonej biomolekuły w żywym organizmie może powodować niedobory i zaburzenia w jego funkcjonowaniu, powodując jego pogorszenie lub śmierć.

Biopierwiastki i biomolekuły

Biopierwiastki nazywane są pierwiastkami chemicznymi, z których składają się biocząsteczki, dlatego są to pierwiastki obecne w żywych istotach.

Biopierwiastki można sklasyfikować jako:

  • Pierwotne biopierwiastki. Stanowią 99% żywej materii wszystkich znanych organizmów żywych. Są to: węgiel (C), tlen (O), wodór (H), azot (N), siarka (S) i fosfor (P).
  • Biopierwiastki wtórne. Są to takie, które choć są niezbędne do życia i prawidłowej pracy organizmu, są potrzebne w umiarkowanych ilościach i do określonych celów. Są to: sód (Na), wapń (Ca), magnez (Mg), potas (K), chlor (Cl) i fluor (F).

Ponadto istnieją pierwiastki śladowe, które są niezbędne do życia, ale w bardzo małych ilościach (0,1% biopierwiastków w organizmie). Niektóre przykłady to: żelazo (Fe), jod (I), chrom (Cr), Miedź (Cu), Cynk (Zn) i Bor (B).

!-- GDPR -->