Biomolekulat organike janë komponime kimike të pranishme në qeniet e gjalla që kryejnë funksione thelbësore për mirëmbajtjen e jetës. Ato përbëhen kryesisht nga karboni, hidrogjeni, oksigjeni dhe azoti, dhe mund të përmbajnë gjithashtu fosfor, squfur dhe elementë të tjerë. Këto molekula ndahen në katër kategori kryesore: karbohidrate, lipide, proteina dhe acide nukleike. Secila ka karakteristika specifike dhe kryen funksione jetësore për funksionimin e organizmave. Disa shembuj të biomolekulave organike përfshijnë glukozën, acidet yndyrore, enzimat dhe ADN-në. Duke kuptuar strukturën dhe funksionin e këtyre molekulave, ne mund t'i kuptojmë më mirë proceset biologjike që ndodhin në qeniet e gjalla.
Karakteristikat kryesore të biomolekulave: mësoni rreth vetive themelore të këtyre përbërjeve thelbësore për jetën.
Biomolekulat janë komponime organike thelbësore për jetën, të pranishme në të gjitha qeniet e gjalla. Ato kryejnë disa funksione jetësore, duke përfshirë funksione strukturore, energjike dhe katalitike, ndër të tjera. Të kuptuarit e karakteristikave kryesore të këtyre molekulave është thelbësore për të kuptuar kompleksitetin e proceseve biologjike.
Një nga karakteristikat kryesore të biomolekulave është kompleksiteti i tyre strukturor. Ato përbëhen nga atome karboni, hidrogjeni, oksigjeni, azoti dhe, në disa raste, fosfori dhe squfuri. Këta elementë janë të organizuar në mënyra specifike, duke formuar molekula me forma dhe funksione të ndryshme.
Për më tepër, biomolekulat kanë nivele të ndryshme organizimi. Ato mund të klasifikohen në katër grupe kryesore: karbohidrate, lipide, proteina dhe acide nukleike. Secili grup kryen funksione specifike në organizëm dhe është thelbësor për ruajtjen e jetës.
Një tjetër karakteristikë e rëndësishme e biomolekulave është aftësia e tyre për të bashkëvepruar. Ato mund të lidhen me njëra-tjetrën dhe të formojnë struktura më komplekse, siç janë membranat qelizore, organelet dhe indet. Këto bashkëveprime janë thelbësore për funksionimin e duhur të organizmave.
Së fundmi, biomolekulat janë shumë reaktive dhe marrin pjesë në reaksione të ndryshme kimike në trup. Ato mund të zbërthehen dhe sintetizohen për të siguruar energji, për të ndërtuar struktura qelizore dhe për të kryer funksione të tjera të ndryshme jetësore.
Shkurt, biomolekulat janë komponime organike thelbësore për jetën, të cilat karakterizohen nga kompleksiteti strukturor, nivelet e ndryshme të organizimit, aftësia për bashkëveprim dhe reaktiviteti i lartë. Të kuptuarit e këtyre karakteristikave është thelbësore për të kuptuar rëndësinë e këtyre komponimeve në mbështetjen e jetës.
Rëndësia e biomolekulave: mësoni rreth funksioneve të tyre thelbësore për trupin e njeriut.
Biomolekulat janë molekula organike të pranishme në qeniet e gjalla dhe kryejnë funksione thelbësore për trupin e njeriut. Ato janë themelore për mirëmbajtjen e jetës, pasi janë të përfshira në procese të ndryshme metabolike dhe strukturore që sigurojnë funksionimin e duhur të trupit.
Biomolekulat kryesore organike që gjenden në trupin tonë përfshijnë karbohidratet, proteinat, lipidet dhe acidet nukleike. Secila prej tyre ka funksione specifike që janë thelbësore për mbijetesën tonë.
Os karbohidratet, për shembull, janë burimi kryesor i energjisë për qelizat dhe gjithashtu luajnë një rol të rëndësishëm strukturor në disa struktura qelizore. proteinat janë përgjegjëse për formimin e indeve, transportin e substancave dhe funksionimin e enzimave. lipide veprojnë në rezervat e energjisë, izolimin termik dhe formimin e membranave qelizore. Së fundmi, acide nukleike janë thelbësore për ruajtjen dhe transmetimin e informacionit gjenetik.
Përveç këtyre biomolekulave, ekzistojnë edhe substanca të tjera organike si vitaminat dhe hormonet, të cilat kryejnë funksione rregullatore në trup. Të gjitha këto molekula punojnë së bashku për të siguruar ekuilibrin dhe shëndetin e trupit tonë.
Prandaj, të kuptuarit e rëndësisë së biomolekulave është thelbësore për të kuptuar se si funksionon trupi ynë dhe si mund ta ruajmë shëndetin tonë. Një dietë e ekuilibruar dhe e pasur me lëndë ushqyese është thelbësore për të siguruar marrjen adekuate të këtyre substancave thelbësore për mbijetesën tonë.
Mësoni rreth katër grupeve kryesore të biomolekulave të pranishme në qeniet e gjalla.
Biomolekulat organike janë molekula komplekse thelbësore për jetën e qenieve të gjalla. Ato kryejnë funksione jetësore në organizëm, të tilla si sigurimi i energjisë, formimi i strukturave qelizore dhe rregullimi i proceseve metabolike. Ekzistojnë katër grupe kryesore të biomolekulave të pranishme në qeniet e gjalla: karbohidratet, proteinat, lipide e acide nukleike.
Os karbohidratet Ato janë burimi kryesor i energjisë për qelizat dhe janë të pranishme në ushqime të tilla si buka, makaronat dhe frutat. Ato përbëhen nga karboni, hidrogjeni dhe oksigjeni dhe mund të klasifikohen si monosakaride, disakaride dhe polisakaride.
As proteinat janë thelbësore për strukturën dhe funksionin e qelizave. Ato përbëhen nga aminoacide dhe kryejnë funksione të ndryshme në trup, të tilla si transportimi i substancave, mbrojtja imunitare dhe tkurrja e muskujve.
Os lipide janë molekula që luajnë një rol të rëndësishëm në strukturën e membranave qelizore dhe në ruajtjen e energjisë. Ato përfshijnë substanca të tilla si yndyrnat, vajrat dhe fosfolipidet.
Os acide nukleike janë përgjegjëse për ruajtjen dhe transmetimin e informacionit gjenetik. Ato përbëhen nga nukleotide dhe janë të pranishme në ADN dhe ARN, të cilat janë thelbësore për sintezën e proteinave dhe replikimin e qelizave.
Shkurt, biomolekulat organike janë thelbësore për jetën e qenieve të gjalla, duke luajtur role jetësore në procese të ndryshme biologjike. Është e rëndësishme të ruhet një dietë e ekuilibruar për të siguruar marrjen e mjaftueshme të këtyre biomolekulave dhe për të ruajtur shëndetin e trupit.
Rëndësia e biomolekulave organike në mbështetjen e jetës njerëzore.
Biomolekulat organike luajnë një rol themelor në mbështetjen e jetës njerëzore, duke qenë thelbësore për funksionimin e duhur të organizmit. Këto molekula përbëhen nga karboni dhe elementë të tjerë si hidrogjeni, oksigjeni, azoti, fosfori dhe squfuri, dhe janë të pranishme në të gjitha format e njohura të jetës.
Biomolekulat kryesore organike janë karbohidratet, lipidet, proteinat dhe acidet nukleike. Secila prej këtyre klasave të komponimeve ka funksione specifike në trup, duke kontribuar në aktivitete të ndryshme jetësore.
Os karbohidratet janë burimi kryesor i energjisë për qelizat, duke siguruar glukozën e nevojshme për metabolizmin qelizor. lipide Luajnë role të rëndësishme në strukturën e membranave qelizore, ruajtjen e energjisë dhe prodhimin e hormoneve.
As proteinat, nga ana tjetër, janë molekula thelbësore për ndërtimin dhe mirëmbajtjen e indeve të trupit, duke vepruar si enzima, transportues të substancave dhe përbërës të sistemit imunitar. Së fundmi, acidet nukleike, të tilla si ADN-ja dhe ARN-ja, janë përgjegjëse për transmetimin dhe shprehjen e gjeneve, duke qenë themelore për trashëgiminë dhe sintezën e proteinave.
Kështu, biomolekulat organike kryejnë funksione jetësore në trupin e njeriut, duke siguruar ruajtjen e jetës dhe funksionimin e duhur të të gjitha sistemeve trupore. Mbajtja e një diete të ekuilibruar dhe të pasur me lëndë ushqyese është thelbësore për të siguruar integritetin dhe funksionimin e duhur të biomolekulave dhe, si pasojë, shëndetin dhe mirëqenien e individit.
Biomolekulat organike: karakteristikat, funksionet dhe shembujt
As biomolekulat organike Të gjendura në të gjitha qeniet e gjalla, ato karakterizohen nga një strukturë e bazuar në karbon. Krahasuar me molekulat inorganike, molekulat organike janë shumë më komplekse për sa i përket strukturës. Për më tepër, ato janë shumë më të larmishme.
Ato klasifikohen si proteina, karbohidrate, lipide dhe acide nukleike. Funksionet e tyre janë jashtëzakonisht të ndryshme. Proteinat marrin pjesë si elementë strukturorë, funksionalë dhe katalitikë. Karbohidratet gjithashtu kanë funksione strukturore dhe janë burimi kryesor i energjisë për qeniet organike.
Lipidet janë përbërës të rëndësishëm të membranave biologjike dhe substancave të tjera, siç janë hormonet. Ato funksionojnë gjithashtu si elementë të ruajtjes së energjisë. Së fundmi, acidet nukleike - ADN-ja dhe ARN-ja - përmbajnë të gjithë informacionin e nevojshëm për zhvillimin dhe mirëmbajtjen e qenieve të gjalla.
Karakteristikat e përgjithshme
Një nga karakteristikat më të rëndësishme të biomolekulave organike është shkathtësia e tyre në formimin e strukturave. Ky diversitet i madh i varianteve organike që mund të ekzistojnë është për shkak të pozicionit të privilegjuar që ofron atomi i karbonit në qendër të periudhës së dytë.
Atomi i karbonit ka katër elektrone në nivelin e tij më të lartë të energjisë. Falë elektronegativitetit të tij mesatar, ai është i aftë të formojë lidhje me atome të tjera të karbonit, duke formuar zinxhirë me forma dhe gjatësi të ndryshme, të hapura ose të mbyllura, me lidhje të vetme, të dyfishta ose të trefishta brenda.
Po kështu, elektronegativiteti mesatar i atomit të karbonit i lejon atij të formojë lidhje me atome të tjera përveç karbonit, të tilla si elektropozitive (hidrogjen) ose elektronegative (oksigjen, azot, squfur, ndër të tjera).
Kjo veti e lidhjes lejon që atomet e karbonit të klasifikohen si primarë, sekondarë, terciarë ose kuaternarë, varësisht nga numri i karboneve me të cilët janë të lidhur. Ky sistem klasifikimi është i pavarur nga numri i valencave të përfshira në lidhje.
Klasifikimi dhe funksionet
Molekulat organike klasifikohen në katër grupe kryesore: proteina, karbohidrate, lipide dhe acide nukleike. Do t'i përshkruajmë ato në detaje më poshtë:
-Proteinat
Proteinat përbëjnë grupin e molekulave organike më të përcaktuara dhe të karakterizuara nga biologët. Kjo njohuri e gjerë është kryesisht për shkak të lehtësisë së tyre të brendshme të izolimit dhe karakterizimit - krahasuar me tre molekulat e tjera organike.
Proteinat luajnë një gamë të gjerë rolesh biologjike. Ato mund të shërbejnë si molekula transporti, strukturore dhe madje edhe katalitike. Grupi i fundit përbëhet nga enzima.
Blloqet ndërtuese strukturore: aminoacidet
Blloqet ndërtuese të proteinave janë aminoacidet. Në natyrë, gjejmë 20 lloje aminoacidesh, secili me vetitë e veta fiziko-kimike të përcaktuara mirë.
Këto molekula klasifikohen si alfa-aminoacide sepse kanë një grup amino primar dhe një grup acidi karboksilik si zëvendësues në të njëjtin atom karboni. I vetmi përjashtim nga ky rregull është aminoacidi prolina, i cili klasifikohet si një alfa-aminoacid për shkak të pranisë së një grupi amino sekondar.
Për të formuar proteina, këto "blloqe ndërtimi" duhet të polimerizohen, dhe këtë e bëjnë duke formuar një lidhje peptide. Formimi i një zinxhiri proteinik përfshin eliminimin e një molekule uji për çdo lidhje peptide. Kjo lidhje përfaqësohet si CO-NH.
Përveçse janë pjesë e proteinave, disa aminoacide konsiderohen metabolitë të energjisë dhe shumë prej tyre janë elementë ushqyes thelbësorë.
Vetitë e aminoacideve
Çdo aminoacid ka masën dhe pamjen e vet mesatare në proteina. Për më tepër, secili ka një vlerë pK për acidin alfa-karboksilik, grupet alfa-amino dhe grupin anësor.
Vlerat pK të grupeve të acideve karboksilike janë rreth 2,2; ndërsa grupet alfa-amino kanë vlera pK afër 9,4. Kjo karakteristikë çon në një tipar tipik strukturor të aminoacideve: në pH fiziologjik, të dy grupet janë në formën e një joni.
Kur një molekulë mbart grupe me ngarkesë të kundërt, ato quhen jone dipole ose zwitterione. Prandaj, një aminoacid mund të veprojë si acid ose si bazë.
Shumica e aminoacideve alfa kanë pika shkrirjeje afër 300°C. Ato treten më lehtë në mjedise polare sesa në tretës jopolarë. Shumica janë mjaft të tretshëm në ujë.
Struktura e proteinave
Për të specifikuar funksionin e një proteine specifike, është e nevojshme të përcaktohet struktura e saj - domethënë, marrëdhënia tre-dimensionale midis atomeve që përbëjnë proteinën në fjalë. Janë përcaktuar katër nivele të organizimit strukturor për proteinat:
Struktura primare : i referohet sekuencës së aminoacideve që formojnë proteinën, duke përjashtuar çdo konformacion që mund të mbështesin zinxhirët e saj anësorë.
Struktura dytësore : formohet nga rregullimi hapësinor lokal i atomeve të shtyllës kurrizore. Përsëri, konformacioni i zinxhirëve anësorë nuk merret parasysh.
Struktura terciare : i referohet strukturës tre-dimensionale të të gjithë proteinës. Ndërsa mund të jetë e vështirë të përcaktohet një ndarje e qartë midis strukturës terciare dhe sekondare, konformacionet e përcaktuara (si prania e helikave, teheve të palosura dhe kthesave) përdoren për të përcaktuar në mënyrë unike strukturat sekondare.
Struktura kuaternare : zbatohet te proteinat e përbëra nga nënnjësi të shumëfishta, domethënë, dy ose më shumë zinxhirë polipeptidikë individualë. Këto njësi mund të bashkëveprojnë përmes forcave kovalente ose lidhjeve disulfide. Rregullimi hapësinor i nënnjësive përcakton strukturën kuaternare.
-Karbohidratet
Karbohidrate, karbohidrate ose sakaride (nga rrënjët greke) sakcharón, që do të thotë sheqer) janë klasa më e bollshme e molekulave organike në planetin Tokë.
Struktura e tyre mund të nxirret nga emri "karbohidrate", pasi ato janë molekula me formulën (CH4) 2 O) n , ku n është më i madh se 3.
Karbohidratet kanë funksione të ndryshme. Një nga kryesoret është strukturore, veçanërisht në bimë. Në mbretërinë bimore, celuloza është materiali kryesor strukturor, duke përbërë 80% të peshës së thatë të trupit.
Një funksion tjetër i rëndësishëm është roli i tij energjetik. Polisakaridet, të tilla si niseshteja dhe glikogjeni, janë burime të rëndësishme të rezervave të lëndëve ushqyese.
Klasifikimi
Njësitë themelore të karbohidrateve janë monosakaridet, ose sheqernat e thjeshta. Këto rrjedhin nga aldehidet ose ketonet me zinxhir të drejtë dhe alkoolet polihidrike.
Ato klasifikohen sipas natyrës kimike të grupit të tyre karbonil në aldoza dhe ketoza. Ato klasifikohen gjithashtu sipas numrit të karboneve.
Monosakaridet grupohen së bashku për të formuar oligosakaride, të cilat shpesh gjenden në bashkëpunim me lloje të tjera të molekulave organike, siç janë proteinat dhe lipidet. Këto klasifikohen si homopolisakaride ose heteropolisakaride, varësisht nëse përbëhen nga të njëjtat monosakaride (të parat) apo të ndryshme.
Për më tepër, ato klasifikohen edhe sipas natyrës së monosakarideve që i përbëjnë. Glukanet janë polimere të glukozës, polimeret e galaktozës janë galaktane e kështu me radhë.
Polisakaridet kanë veçantinë e formimit të zinxhirëve linearë dhe të degëzuar, pasi lidhjet glikozidike mund të formohen me cilindo nga grupet hidroksil që gjenden në monosakarid.
Kur shoqërohet një numër më i madh i njësive të monosakarideve, flasim për polisakaride.
-Lipide
Lipide (nga greqishtja lipo, që do të thotë yndyrë) janë molekula organike që janë të patretshme në ujë dhe të tretshme në tretës inorganikë, siç është kloroformi. Këto përbëjnë yndyrna, vajra, vitamina, hormone dhe membrana biologjike.
Klasifikimi
Acide yndyrore : janë acide karboksilike me zinxhirë hidrokarbure me gjatësi të konsiderueshme. Fiziologjikisht, është e rrallë t'i gjesh të lira, pasi në shumicën e rasteve ato janë të esterifikuara.
Tek kafshët dhe bimët, shpesh i gjejmë në formën e tyre të pangopur (duke formuar lidhje të dyfishta midis karboneve) dhe të poli-pangopur (me dy ose më shumë lidhje të dyfishta).
Triacilglicerolet : Të quajtura edhe trigliceride ose yndyrna neutrale, ato përbëjnë shumicën e yndyrnave dhe vajrave që gjenden te kafshët dhe bimët. Funksioni i tyre kryesor është të ruajnë energji te kafshët, të cilat kanë qeliza të specializuara për ruajtje.
Ato klasifikohen sipas identitetit dhe pozicionit të mbetjeve të acideve yndyrore. Vajrat bimore janë përgjithësisht të lëngshme në temperaturë ambienti dhe janë më të pasura me mbetje të acideve yndyrore me lidhje të dyfishta dhe të trefishta midis atomeve të tyre të karbonit.
Nga ana tjetër, yndyrnat shtazore janë të ngurta në temperaturën e dhomës dhe numri i karboneve të pangopura është i ulët.
Glicerofosfolipidet Të njohura edhe si fosfogliceride, ato janë përbërësit kryesorë të membranave lipidike.
Glicerofosfolipidet kanë një "bisht" jopolar, ose hidrofobik, dhe një "kokë" polare, ose hidrofile. Këto struktura grupohen në një shtresë të dyfishtë, me bishtat që drejtohen nga brenda, për të formuar membrana. Brenda këtyre membranave, përfshihen një seri proteinash.
Sfingolipidet : janë lipide që gjenden në sasi shumë të ulëta. Ato janë gjithashtu pjesë e membranave dhe rrjedhin nga sfingozina, dihidrosfingozina dhe homologët e tyre.
kolesterolit Tek kafshët, është një përbërës mbizotërues i membranave, duke modifikuar vetitë e tyre, siç është rrjedhshmëria. Gjendet gjithashtu në membranat e organeleve qelizore. Është një pararendës i rëndësishëm i hormoneve steroide, të përfshira në zhvillimin seksual.
-Acidet nukleike
Acidet nukleike janë ADN-ja dhe llojet e ndryshme të ARN-së që ekzistojnë. ADN-ja është përgjegjëse për ruajtjen e të gjithë informacionit gjenetik, i cili mundëson zhvillimin, rritjen dhe mirëmbajtjen e organizmave të gjallë.
ARN-ja, nga ana tjetër, merr pjesë në transferimin e informacionit gjenetik të koduar në ADN te molekulat e proteinave. Klasikisht, dallohen tre lloje të ARN-së: mesazheri, transferuesi dhe ribozomali. Megjithatë, disa ARN të vogla kanë funksione rregullatore.
Blloqet ndërtuese strukturore: nukleotidet
Blloqet ndërtuese të acideve nukleike, ADN-së dhe ARN-së, janë nukleotidet. Kimikisht, ato janë estere fosfati pentozë, në të cilat një bazë azotike është e bashkangjitur në karbonin e parë. Mund të bëjmë dallimin midis ribonukleotideve dhe deoksiribonukleotideve.
Këto molekula janë planare, aromatike dhe heterociklike. Kur grupi fosfat mungon, nukleotidi riemërohet në nukleozid.
Përveç rolit të tyre si monomere në acidet nukleike, këto molekula janë biologjikisht të kudondodhura dhe marrin pjesë në një numër të konsiderueshëm procesesh.
Trifosfatet nukleozide janë produkte të pasura me energji, si ATP, dhe përdoren si monedhë energjie për reaksionet qelizore. Ato janë një përbërës i rëndësishëm i koenzimave NAD. + , NADP + , FMN, FAD dhe koenzima A. Së fundmi, ato janë elementë rregullatorë të rrugëve të ndryshme metabolike.
Shembuj
Ekzistojnë shembuj të panumërt të molekulave organike. Më të spikaturat dhe më të studiuarat nga biokimistët diskutohen më poshtë:
Hemoglobinës
Hemoglobina, pigmenti i kuq në gjak, është një shembull klasik i një proteine. Falë shpërndarjes së saj të gjerë dhe izolimit të lehtë, ajo është studiuar që nga kohërat e lashta.
Është një proteinë e përbërë nga katër nënnjësi dhe, për këtë arsye, bie në klasifikimin tetramerik, me dy njësi alfa dhe dy njësi beta. Nënnjësitë e hemoglobinës lidhen me një proteinë të vogël përgjegjëse për thithjen e oksigjenit në muskuj: mioglobinën.
Grupi hem është një derivat i porfirinës. Ky karakterizon hemoglobinën dhe është i njëjti grup që gjendet në citokrome. Grupi hem është përgjegjës për ngjyrën karakteristike të kuqe të gjakut dhe është rajoni fizik ku çdo monomer i globinës lidhet me oksigjenin.
Funksioni kryesor i kësaj proteine është transportimi i oksigjenit nga organi përgjegjës për shkëmbimin e gazrave - i quajtur mushkëri, gushë ose lëkurë - në kapilarë, për t'u përdorur në frymëmarrje.
Celuloza
Celuloza është një polimer linear i përbërë nga nën-njësi D-glukoze të lidhura nga lidhjet beta 1,4. Ashtu si shumica e polisakarideve, ato nuk kanë një kufi maksimal të madhësisë. Megjithatë, ato kanë mesatarisht rreth 15.000 mbetje glukoze.
Është pjesë përbërëse e mureve qelizore të bimëve. Falë celulozës, ato janë të ngurta dhe u lejojnë atyre të përballojnë stresin osmotik. Në mënyrë të ngjashme, në bimë më të mëdha, siç janë pemët, celuloza siguron mbështetje dhe stabilitet.
Edhe pse lidhen kryesisht me bimët, disa kafshë të quajtura tunikate kanë celulozë në strukturën e tyre.
Është vlerësuar se mesatarisht 10 15 kg celulozë sintetizohet – dhe degradohet – në vit.
Membranat biologjike
Membranat biologjike përbëhen kryesisht nga dy biomolekula: lipidet dhe proteinat. Konformacioni hapësinor i lipideve është në formë dyshtresore, me bishta hidrofobë që drejtohen nga brenda dhe koka hidrofile që drejtohen nga jashtë.
Membrana është një entitet dinamik dhe përbërësit e saj i nënshtrohen lëvizjeve të shpeshta.
Referencat
- Aracil, CB, Rodríguez, MP, Magraner, JP dhe Pérez, RS (2011). Bazat e biokimisë Universiteti i Valencias.
- Battaner Arias, E. (2014). Përmbledhje e enzimologjisë Botime të Universitetit të Salamankës.
- Berg, J.M., Stryer, L., & Tymoczko, J.L. (2007). Biokimi Unë u ktheva mbrapsht
- Devlin, T. M. (2004). Biokimia: një manual me zbatime klinike Unë u ktheva mbrapsht
- Diaz, A.P., dhe Pena, A. (1988). Biokimi Limusa Editoriale.
- Macarulla, JM dhe Goñi, FM (1994). Biokimia njerëzore: kurs bazë Unë u ktheva mbrapsht
- Müller – Esterl, W. (2008). Bazat e Biokimisë për Mjekësi dhe Shkencat e Jetës Unë u ktheva mbrapsht
- Teijón, JM (2006). Bazat e biokimisë strukturore Redaksia e Tébar.