Органски биомолекули су хемијска једињења присутна у живим бићима која обављају есенцијалне функције за одржавање живота. Састоје се првенствено од угљеника, водоника, кисеоника и азота, а могу садржати и фосфор, сумпор и друге елементе. Ови молекули се деле у четири главне категорије: угљени хидрати, липиди, протеини и нуклеинске киселине. Свака има специфичне карактеристике и обавља виталне функције за функционисање организама. Неки примери органских биомолекула укључују глукозу, масне киселине, ензиме и ДНК. Разумевањем структуре и функције ових молекула, можемо боље разумети биолошке процесе који се одвијају у живим бићима.
Главне карактеристике биомолекула: сазнајте о основним својствима ових једињења неопходних за живот.
Биомолекули су органска једињења неопходна за живот, присутна у свим живим бићима. Они обављају неколико виталних функција, укључујући структурне, енергетске и каталитичке функције, између осталог. Разумевање главних карактеристика ових молекула је неопходно за разумевање сложености биолошких процеса.
Једна од главних карактеристика биомолекула је њихова структурна сложеност. Састоје се од атома угљеника, водоника, кисеоника, азота и, у неким случајевима, фосфора и сумпора. Ови елементи су организовани на специфичне начине, формирајући молекуле различитих облика и функција.
Штавише, биомолекули имају различите нивое организације. Могу се класификовати у четири главне групе: угљени хидрати, липиди, протеини и нуклеинске киселине. Свака група обавља специфичне функције у организму и неопходна је за одржавање живота.
Још једна важна карактеристика биомолекула је њихова способност интеракције. Могу се везати једни са другима и формирати сложеније структуре, као што су ћелијске мембране, органеле и ткива. Ове интеракције су неопходне за правилно функционисање организама.
Коначно, биомолекули су веома реактивни и учествују у различитим хемијским реакцијама у телу. Могу се разградити и синтетизовати да би обезбедили енергију, изградили ћелијске структуре и обављали разне друге виталне функције.
Укратко, биомолекули су органска једињења неопходна за живот, која се одликују структурном сложеношћу, различитим нивоима организације, способношћу за интеракцију и високом реактивношћу. Разумевање ових карактеристика је кључно за разумевање важности ових једињења у одржавању живота.
Значај биомолекула: сазнајте о њиховим основним функцијама за људско тело.
Биомолекули су органски молекули присутни у живим бићима и обављају есенцијалне функције за људско тело. Они су фундаментални за одржавање живота, јер су укључени у различите метаболичке и структурне процесе који обезбеђују правилно функционисање тела.
Главни органски биомолекули који се налазе у нашем телу укључују угљене хидрате, протеине, липиде и нуклеинске киселине. Сваки од њих има специфичне функције које су неопходне за наш опстанак.
Os Угљени хидрати, на пример, главни су извор енергије за ћелије и такође играју важну структурну улогу у неким ћелијским структурама. протеини одговорни су за формирање ткива, транспорт супстанци и функционисање ензима. липиди делују у резервама енергије, топлотној изолацији и формирању ћелијских мембрана. Коначно, нуклеинске киселине су неопходни за складиштење и пренос генетских информација.
Поред ових биомолекула, постоје и друге органске супстанце као што су витамини и хормони, које обављају регулаторне функције у телу. Сви ови молекули раде заједно како би осигурали равнотежу и здравље нашег тела.
Стога је разумевање важности биомолекула фундаментално за разумевање како наша тела функционишу и како можемо одржати своје здравље. Уравнотежена исхрана богата хранљивим материјама је неопходна како би се осигурао адекватан унос ових супстанци неопходних за наш опстанак.
Сазнајте више о четири главне групе биомолекула присутних у живим бићима.
Органски биомолекули су сложени молекули неопходни за живот живих бића. Они обављају виталне функције у организму, као што су обезбеђивање енергије, формирање ћелијских структура и регулисање метаболичких процеса. Постоје четири главне групе биомолекула присутних у живим бићима: Угљени хидрати, протеини, липиди e нуклеинске киселине.
Os Угљени хидрати Они су главни извор енергије за ћелије и присутни су у храни као што су хлеб, тестенине и воће. Састоје се од угљеника, водоника и кисеоника и могу се класификовати као моносахариди, дисахариди и полисахариди.
As протеини су неопходни за структуру и функцију ћелија. Састоје се од аминокиселина и обављају различите функције у телу, као што су транспорт супстанци, имунолошка одбрана и контракција мишића.
Os липиди су молекули који играју важну улогу у структури ћелијских мембрана и у складиштењу енергије. Они укључују супстанце као што су масти, уља и фосфолипиди.
Os нуклеинске киселине одговорни су за складиштење и пренос генетских информација. Састоје се од нуклеотида и присутни су у ДНК и РНК, које су неопходне за синтезу протеина и репликацију ћелија.
Укратко, органски биомолекули су фундаментални за живот живих бића, играјући виталне улоге у различитим биолошким процесима. Важно је одржавати уравнотежену исхрану како би се осигурао адекватан унос ових биомолекула и одржало здравље тела.
Значај органских биомолекула у одржавању људског живота.
Органски биомолекули играју фундаменталну улогу у одржавању људског живота, будући да су неопходни за правилно функционисање организма. Ови молекули су састављени од угљеника и других елемената као што су водоник, кисеоник, азот, фосфор и сумпор, и присутни су у свим познатим облицима живота.
Главни органски биомолекули су угљени хидрати, липиди, протеини и нуклеинске киселине. Свака од ових класа једињења има специфичне функције у телу, доприносећи различитим виталним активностима.
Os Угљени хидрати су главни извор енергије за ћелије, обезбеђујући глукозу неопходну за ћелијски метаболизам. липиди играју важну улогу у структури ћелијских мембрана, складиштењу енергије и производњи хормона.
As протеини, заузврат, су есенцијални молекули за изградњу и одржавање телесних ткива, делујући као ензими, транспортери супстанци и компоненте имуног система. Коначно, нуклеинске киселине, као што су ДНК и РНК, одговорне су за пренос и експресију гена, што је фундаментално за наслеђе и синтезу протеина.
Дакле, органски биомолекули обављају виталне функције у људском телу, обезбеђујући одржавање живота и правилно функционисање свих телесних система. Одржавање уравнотежене, хранљивим материјама богате исхране је неопходно како би се осигурао интегритет и правилно функционисање биомолекула и, последично, здравље и благостање појединца.
Органски биомолекули: карактеристике, функције и примери
As органски биомолекули Налазе се у свим живим бићима и карактерише их структура заснована на угљенику. У поређењу са неорганским молекулима, органски молекули су много сложенији у погледу структуре. Штавише, они су много разноврснији.
Класификују се као протеини, угљени хидрати, липиди и нуклеинске киселине. Њихове функције су изузетно разноврсне. Протеини учествују као структурни, функционални и каталитички елементи. Угљени хидрати такође имају структурне функције и представљају примарни извор енергије за органска бића.
Липиди су важне компоненте биолошких мембрана и других супстанци, као што су хормони. Они такође функционишу као елементи за складиштење енергије. Коначно, нуклеинске киселине - ДНК и РНК - садрже све информације неопходне за развој и одржавање живих бића.
Опште карактеристике
Једна од најважнијих карактеристика органских биомолекула је њихова свестраност у формирању структура. Ова огромна разноликост органских варијанти које могу постојати последица је привилегованог положаја који пружа атом угљеника у центру друге периоде.
Атом угљеника има четири електрона на свом највишем енергетском нивоу. Захваљујући својој просечној електронегативности, способан је да формира везе са другим атомима угљеника, формирајући ланце различитих облика и дужина, отворене или затворене, са једноструким, двоструким или троструким везама унутра.
Исто тако, просечна електронегативност атома угљеника му омогућава да формира везе са атомима који нису угљеник, као што су електропозитивни (водоник) или електронегативни (кисеоник, азот, сумпор, између осталог).
Ово својство везивања омогућава да се атоми угљеника класификују као примарни, секундарни, терцијарни или кватернарни, у зависности од броја угљеника за које су везани. Овај систем класификације је независан од броја валенција укључених у везу.
Класификација и функције
Органски молекули су класификовани у четири главне групе: протеини, угљени хидрати, липиди и нуклеинске киселине. У наставку ћемо их детаљно описати:
-Протеини
Протеини чине групу органских молекула које су биолози најбоље дефинисали и окарактерисали. Ово опсежно знање је првенствено последица њихове суштинске лакоће изоловања и карактеризације – у поређењу са остала три органска молекула.
Протеини играју широк спектар биолошких улога. Могу служити као транспортни, структурни, па чак и каталитички молекули. Последњу групу чине ензими.
Структурни градивни блокови: аминокиселине
Градивни блокови протеина су аминокиселине. У природи налазимо 20 врста аминокиселина, свака са својим добро дефинисаним физичко-хемијским својствима.
Ови молекули су класификовани као алфа-аминокиселине јер имају примарну амино групу и карбоксилну киселинску групу као супституенте на истом атому угљеника. Једини изузетак од овог правила је аминокиселина пролин, која је класификована као алфа-аминокиселина због присуства секундарне амино групе.
Да би се формирали протеини, ови „градивни блокови“ морају да се полимеризују, а то чине формирањем пептидне везе. Формирање протеинског ланца подразумева елиминацију молекула воде по пептидној вези. Ова веза је представљена као CO-NH.
Поред тога што су део протеина, неке аминокиселине се сматрају енергетским метаболитима, а многе од њих су есенцијални нутритивни елементи.
Особине аминокиселина
Свака аминокиселина има своју масу и просечан изглед у протеинима. Штавише, свака има pK вредност за алфа-карбоксилну киселину, алфа-амино групе и бочну групу.
pK вредности карбоксилних киселинских група су око 2,2; док алфа-амино групе имају pK вредности близу 9,4. Ова карактеристика доводи до типичне структурне особине аминокиселина: при физиолошком pH, обе групе су у облику јона.
Када молекул носи супротно наелектрисане групе, они се називају диполни јони или цвитерјони. Стога, аминокиселина може деловати или као киселина или као база.
Већина алфа аминокиселина има тачку топљења близу 300°C. Лакше се растварају у поларним срединама него у неполарним растварачима. Већина је прилично растворљива у води.
Структура протеина
Да би се одредила функција одређеног протеина, неопходно је одредити његову структуру - то јест, тродимензионални однос између атома који чине дотични протеин. За протеине су утврђена четири нивоа структурне организације:
Примарна структура : односи се на секвенцу аминокиселина које формирају протеин, искључујући било коју конформацију коју његови бочни ланци могу подржавати.
Секундарна структура : формира се локалним просторним распоредом атома у ланцу. Поново, конформација бочних ланаца се не узима у обзир.
Терцијарна структура : односи се на тродимензионалну структуру целог протеина. Иако може бити тешко успоставити јасну поделу између терцијарне и секундарне структуре, дефинисане конформације (као што је присуство хеликса, пресавијених лопатица и завоја) се користе за јединствено означавање секундарних структура.
Квартарна структура : примењује се на протеине састављене од више подјединица, односно два или више појединачних полипептидних ланаца. Ове јединице могу да интерагују путем ковалентних сила или дисулфидних веза. Просторни распоред подјединица одређује кватернарну структуру.
-Угљени хидрати
Угљени хидрати, угљени хидрати или сахариди (од грчких корена сахарон, што значи шећер) су најзаступљенија класа органских молекула на планети Земљи.
Њихова структура се може закључити из назива „угљени хидрати“, јер су то молекули са формулом (CH 2 O) n , где n је веће од 3.
Угљени хидрати имају различите функције. Једна од главних је структурна, посебно код биљака. У биљном царству, целулоза је главни структурни материјал, који чини 80% суве тежине тела.
Још једна важна функција је његова енергетска улога. Полисахариди, попут скроба и гликогена, важни су извори резерви хранљивих материја.
Класификација
Основне јединице угљених хидрата су моносахариди, или прости шећери. Они су изведени из праволанчаних алдехида или кетона и полихидричних алкохола.
Класификују се према хемијској природи њихове карбонилне групе на алдозе и кетозе. Такође се класификују према броју угљеникових атома.
Моносахариди се групишу и формирају олигосахариде, који се често налазе у вези са другим врстама органских молекула, као што су протеини и липиди. Они се класификују као хомополисахариди или хетерополисахариди, у зависности од тога да ли су састављени од истих моносахарида (први) или различитих.
Штавише, класификују се и према природи моносахарида који их чини. Глукани су полимери глукозе, галактозни полимери су галактани и тако даље.
Полисахариди имају посебност формирања линеарних и разгранатих ланаца, јер се гликозидне везе могу формирати са било којом хидроксилном групом која се налази у моносахариду.
Када је повезан већи број моносахаридних јединица, говоримо о полисахаридима.
-Липиди
Липиди (од грчког липофилами, што значи маст) су органски молекули који су нерастворљиви у води и растворљиви у неорганским растварачима, као што је хлороформ. Они чине масти, уља, витамине, хормоне и биолошке мембране.
Класификација
Масне киселине : су карбоксилне киселине са угљоводоничним ланцима значајне дужине. Физиолошки, ретко се налазе у слободном стању, јер су у већини случајева естерификоване.
Код животиња и биљака их често налазимо у незасићеном облику (формирају двоструке везе између угљеника) и полинезасићеном (са две или више двоструких веза).
Триацилглицероли : Такође се називају триглицериди или неутралне масти, чине већину масти и уља која се налазе у животињама и биљкама. Њихова главна функција је складиштење енергије код животиња, које имају специјализоване ћелије за складиштење.
Класификују се према идентитету и положају остатака масних киселина. Биљна уља су генерално течна на собној температури и богатија су остацима масних киселина са двоструким и троструким везама између њихових атома угљеника.
С друге стране, животињске масти су чврсте на собној температури и број незасићених угљеника је мали.
Глицерофосфолипиди Такође познати као фосфоглицериди, они су главне компоненте липидних мембрана.
Глицерофосфолипиди имају неполарни, или хидрофобни, „реп“ и поларну, или хидрофилну, „главу“. Ове структуре су груписане у двослој, са реповима окренутим ка унутра, да би формирале мембране. Унутар ових мембрана је уграђен низ протеина.
Сфинголипиди : су липиди који се налазе у веома малим количинама. Такође су део мембрана и изведени су из сфингозина, дихидросфингозина и њихових пандана.
Холестерол Код животиња је доминантна компонента мембрана, модификујући њихова својства, као што је флуидност. Такође се налази у мембранама ћелијских органела. Важан је прекурсор стероидних хормона, укључених у сексуални развој.
-Нуклеинске киселине
Нуклеинске киселине су ДНК и различите врсте РНК које постоје. ДНК је одговорна за чување свих генетских информација, што омогућава развој, раст и одржавање живих организама.
РНК, с друге стране, учествује у преносу генетских информација кодираних у ДНК на протеинске молекуле. Класично се разликују три типа РНК: информационе, трансферне и рибозомалне. Међутим, неколико малих РНК има регулаторне функције.
Структурни градивни блокови: нуклеотиди
Градивни блокови нуклеинских киселина, ДНК и РНК, су нуклеотиди. Хемијски, то су пентозофосфатни естри, у којима је азотна база везана за први угљеник. Можемо разликовати рибонуклеотиде и дезоксирибонуклеотиде.
Ови молекули су планарни, ароматични и хетероциклични. Када фосфатна група недостаје, нуклеотид се преименује у нуклеозид.
Поред своје улоге као мономера у нуклеинским киселинама, ови молекули су биолошки свеприсутни и учествују у значајном броју процеса.
Нуклеозидни трифосфати су енергетски богати производи, попут АТП-а, и користе се као енергетска валута за ћелијске реакције. Они су важна компонента коензима НАД. + , НАДП + , FMN, FAD и коензим А. Коначно, они су регулаторни елементи различитих метаболичких путева.
Примери
Постоје безбројни примери органских молекула. Најистакнутији и они које су проучавали биохемичари разматрани су у наставку:
Хемоглобин
Хемоглобин, црвени пигмент у крви, је класичан пример протеина. Захваљујући својој широкој распрострањености и лакој изолацији, проучава се од давнина.
То је протеин састављен од четири подјединице и стога спада у тетрамерну класификацију, са две алфа и две бета јединице. Подјединице хемоглобина су повезане са малим протеином одговорним за унос кисеоника у мишићима: миоглобином.
Хемска група је дериват порфирина. Она карактерише хемоглобин и иста је група која се налази у цитохромима. Хемска група је одговорна за карактеристичну црвену боју крви и представља физички регион где се сваки мономер глобина везује за кисеоник.
Главна функција овог протеина је транспорт кисеоника из органа одговорног за размену гасова – који се назива плућа, шкрге или кожа – до капилара, где се користи за дисање.
Целулоза
Целулоза је линеарни полимер састављен од D-глукозних подјединица повезаних бета 1,4 везама. Као и већина полисахарида, немају ограничење максималне величине. Међутим, у просеку имају око 15.000 глукозних остатака.
То је компонента ћелијских зидова биљака. Захваљујући целулози, они су крути и омогућавају им да се носе са осмотским стресом. Слично томе, код већих биљака, као што су дрвеће, целулоза пружа потпору и стабилност.
Иако су претежно повезане са биљкама, неке животиње које се зову туникати имају целулозу у својој структури.
Процењује се да је просек од КСНУМКС КСНУМКС кг целулозе се синтетише – и разграђује – годишње.
Биолошке мембране
Биолошке мембране су састављене првенствено од два биомолекула: липида и протеина. Просторна конформација липида је двослојна, са хидрофобним реповима усмереним ка унутра и хидрофилним главама усмереним ка споља.
Мембрана је динамичан ентитет и њене компоненте се често крећу.
Референце
- Арацил, ЦБ, Родригуез, МП, Магранер, ЈП и Перез, РС (2011). Основи биохемије Универзитет у Валенсији.
- Батанер Аријас, Е. (2014). Зборник ензимологије Издања Универзитета у Саламанки.
- Берг, Ј.М., Стриер, Л., & Тимоцзко, Ј.Л. (2007). Биохемија Обрнуо сам
- Девлин, Т. М. (2004). Биохемија: приручник са клиничком применом Обрнуо сам
- Дијаз, А.П. и Пена, А. (1988). Биохемија Уредништво Лимуза.
- Мацарулла, ЈМ и Гони, ФМ (1994). Људска биохемија: основни курс Обрнуо сам
- Муллер – Естерл, В. (2008). Основи биохемије за медицину и науке о животу Обрнуо сам
- Теихон, ЈМ (2006). Основи структурне биохемије Уводник Тебара.