биомолекули

Химия

2022

Обясняваме какво представляват биомолекулите и как са органични и неорганични биомолекули. Какви са неговите функции и значение.

Липидите имат хидрофобна страна, тоест отблъскват водата.

Какво представляват биомолекулите?

Биомолекулите или биологичните молекули са всички тези молекули характеристика на живите същества, или като продукт на техните биологични функции, или като съставна част на телата им. Те се предлагат в огромна и разнообразна гама от размери, форми и функции. Основните биомолекули са въглехидратите, протеин, на липиди, аминокиселини, витамини и на нуклеинова киселина.

Тялото на живи същества Състои се главно от сложни комбинации от шест първични елемента: въглерод (C), водород (H), кислород (O), азот (N), фосфор (P) и сяра (S). Това е така, защото тези елементи позволяват:

  • Формирането на ковалентни връзки (че споделят електрони) изключително стабилен (единичен, двоен или троен).
  • Образуването на триизмерни въглеродни скелети.
  • Изграждането на множество функционални групи с изключително различни и специфични характеристики.

Поради тази причина биомолекулите обикновено са съставени от тези видове химични елементи. Биомолекулите споделят фундаментална връзка между структура и функции, в които се намесва и средата, в която се намират. Например, липидите имат хидрофобна част, тоест отблъскват Вода, поради което те са склонни да се организират в присъствието му по такъв начин, че хидрофилните краища (привлечени от водата) остават в контакт с околната среда, а хидрофобните остават безопасни. Тези видове функции са основни за разбирането на биохимичното функциониране на организми жив.

Според тяхната химическа природа биомолекулите могат да бъдат класифицирани на органични и неорганични.

Неорганични биомолекули

Неорганичните биомолекули не се основават на въглерод.

Неорганичните биомолекули са всички тези, които не се основават на въглерод, с изключение на някои като CO2 (g) и CO. Те могат да бъдат част както от живи същества, така и от неодушевени предмети, но все пак са незаменими за съществуване от живот. Тези видове биомолекули не образуват мономерни вериги, както в случая на органичните, тоест не образуват полимери, и могат да бъдат съставени от различни химични елементи.

Някои примери за неорганични биомолекули са вода, определена газове като кислород (O2) или водород (H2), NH3 и NaCl.

Органични биомолекули

Органичните биомолекули са продукт на собствените химични реакции на тялото.

Органичните биомолекули се основават на химията на въглерода. Тези биомолекули са продукт на химична реакция на тялото или на метаболизъм на живи същества. Те се състоят главно от въглерод (C), водород (H) и кислород (O). Те могат също да имат като част от структурата си метални елементи като желязо (Fe), кобалт (Co) или никел (Ni), в който случай ще бъдат наречени микроелементи. Всеки протеин, аминокиселина, липид, въглехидрат, нуклеинова киселина или витамин е добър пример за този тип биомолекули.

Функции на биомолекулите

Наследствеността при живите същества е възможна благодарение на съществуването на ДНК.

Биомолекулите могат да имат различни функции, като:

  • Структурни функции. Протеините и липидите служат като поддържащ материал на клетки, поддържане на структурата на мембраните и тъканите. Липидите също представляват енергиен резерв в животни и на растения.
  • Транспортни функции. Някои биомолекули служат за мобилизиране на хранителни вещества и други вещества в тялото, вътре и извън клетките, като се свързват с тях чрез връзки специфични, които след това могат да бъдат счупени. Пример за този тип биомолекула е водата.
  • Катализни функции. В ензими те са биомолекули, способни да катализират (ускоряват) скоростта на определени химични реакции, без да са част от реакцията, следователно те не са нито реагент, нито продукт. Тези видове биомолекули регулират голяма група химични и биологични процеси, които протичат в човешкото тяло, животните и растенията. Съществуват и инхибитори, които са молекули, които забавят определени химични реакции и следователно също се намесват в регулирането на химичните и биологични процеси. Примери за ензими са амилазата, която се произвежда в устата и ви позволява да разграждате молекулите на нишестето, и пепсин, който се произвежда в стомаха и ви позволява да разграждате протеините до аминокиселини.
  • Енергийни функции. В хранене на живите организми могат да бъдат автотрофни, когато са в състояние да синтезират основните съединения за своя метаболизъм за сметка на неорганични молекули (без да зависят от друго живо същество), или хетеротрофни, когато получат органичен материал необходим за метаболизма му от органична материя, синтезирана от други автотрофни или хетеротрофни организми (в зависимост от друго живо същество). И в двата случая енергията, необходима за поддържане на живота в живите организми, се получава чрез процес, наречен окисление, който се състои в разграждане на глюкозата до по-прости форми за енергия. Липидите също са основен източник на енергия.
  • Генетични функции. В ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина) е нуклеинова киселина, която съдържа цялата генетична информация, необходима за развитието и функционирането на всички живи същества. Освен това той отговаря за предаването на наследствена информация. От друга страна, на РНК (рибонуклеинова) е рибонуклеинова киселина, която участва в синтеза на протеини, необходими за развитието и функционирането на клетките. ДНК и РНК не действат сами, ДНК използва РНК за предаване Генетична информация по време на протеиновия синтез. Тези две биомолекули съставляват основата на генома (целият генетичен материал, който съдържа даден организъм), следователно те определят какъв е конкретен вид или индивид.

Значението на биомолекулите

Биомолекулите са от съществено значение за раждането, развитието и функционирането на всички клетки, които изграждат живите организми. Те изпълняват жизненоважни функции на поддържане, регулиране на процесите и транспортиране на вещества във всяка една от клетките, изграждащи тъканите, органите и системите от органи.

Липсата на определена биомолекула в живия организъм може да причини недостатъци и дисбаланси в неговото функциониране, причинявайки неговото влошаване или смърт.

Биоелементи и биомолекули

Биоелементи се наричат ​​химичните елементи, от които са съставени биомолекулите, следователно те са елементите, присъстващи в живите същества.

Биоелементите могат да бъдат класифицирани като:

  • Първични биоелементи. Те съставляват 99% от живата материя на всички известни живи същества. Те са: въглерод (C), кислород (O), водород (H), азот (N), сяра (S) и фосфор (P).
  • Вторични биоелементи. Те са тези, които, въпреки че са необходими за живота и правилното функциониране на тялото, са необходими в умерени количества и за специфични цели. Те са: натрий (Na), калций (Ca), магнезий (Mg), калий (K), хлор (Cl) и флуор (F).

Освен това има микроелементи, които са необходими за живота, но в много ниски количества (0,1% от биоелементите в организма). Някои примери са: желязо (Fe), йод (I), хром (Cr), медни (Cu), цинк (Zn) и бор (B).

!-- GDPR -->