- Hva er biomolekyler?
- Uorganiske biomolekyler
- Organiske biomolekyler
- Funksjoner av biomolekyler
- Viktigheten av biomolekyler
- Bioelementer og biomolekyler
Vi forklarer hva biomolekyler er og hvordan organiske og uorganiske biomolekyler er. Hva er dens funksjoner og betydning.
Hva er biomolekyler?
Biomolekyler eller biologiske molekyler er alle disse molekyler karakteristisk for levende vesener, enten som et produkt av deres biologiske funksjoner eller som en bestanddel av deres kropper. De kommer i et stort og variert utvalg av størrelser, former og funksjoner. De viktigste biomolekylene er karbohydrater, protein, den lipider, aminosyrer, vitaminer og nukleinsyrer.
Kroppen til levende vesener Den består hovedsakelig av komplekse kombinasjoner av seks primordiale elementer: karbon (C), hydrogen (H), oksygen (O), nitrogen (N), fosfor (P) og svovel (S). Dette er fordi disse elementene tillater:
- Dannelsen av kovalente bindinger (som de deler elektroner) ekstremt stabil (enkelt, dobbel eller trippel).
- Dannelsen av tredimensjonale karbonskjeletter.
- Konstruksjonen av flere funksjonelle grupper med ekstremt forskjellige og spesielle egenskaper.
Av denne grunn består biomolekyler vanligvis av denne typen kjemiske elementer. Biomolekyler deler et grunnleggende forhold mellom struktur og funksjoner, der miljøet de er i også griper inn. For eksempel har lipider en hydrofob del, det vil si at de frastøter Vann, som er grunnen til at de har en tendens til å organisere seg i nærvær av det på en slik måte at de hydrofile endene (tiltrukket av vann) forblir i kontakt med miljøet og de hydrofobe forblir trygge. Disse typer funksjoner er grunnleggende for forståelsen av den biokjemiske funksjonen til organismer lever.
I henhold til deres kjemiske natur kan biomolekyler klassifiseres i organiske og uorganiske.
Uorganiske biomolekyler
Uorganiske biomolekyler er alle de som ikke er basert på karbon, bortsett fra noen som CO2 (g) og CO. Disse kan være en del av både levende vesener og livløse gjenstander, men de er fortsatt uunnværlige for eksistens av liv. Disse typene biomolekyler danner ikke monomerkjeder som i tilfellet med organiske, det vil si at de ikke danner polymerer, og kan bestå av forskjellige kjemiske elementer.
Noen eksempler på uorganiske biomolekyler er vann, bestemt gasser som oksygen (O2) eller hydrogen (H2), NH3 og NaCl.
Organiske biomolekyler
Organiske biomolekyler er basert på kjemien til karbon. Disse biomolekylene er produktet av kjemiske reaksjoner av kroppen eller av metabolisme av levende vesener. De består hovedsakelig av karbon (C), hydrogen (H) og oksygen (O). De kan også som en del av strukturen ha metalliske elementer som jern (Fe), kobolt (Co) eller nikkel (Ni), i så fall vil de bli kalt sporelementer. Ethvert protein, aminosyre, lipid, karbohydrat, nukleinsyre eller vitamin er et godt eksempel på denne typen biomolekyler.
Funksjoner av biomolekyler
Biomolekyler kan ha forskjellige funksjoner, for eksempel:
- Strukturelle funksjoner. Proteiner og lipider tjener som støttematerialet til celler, opprettholde strukturen til membraner og vev. Lipider utgjør også energireserven i dyr og planter.
- Transportfunksjoner. Noen biomolekyler tjener til å mobilisere næringsstoffer og andre stoffer i hele kroppen, innenfor og utenfor celler, og binder seg til dem gjennom lenker spesifikke som deretter kan brytes. Et eksempel på denne typen biomolekyler er vann.
- Katalysefunksjoner. De enzymer de er biomolekyler som er i stand til å katalysere (akselerere) hastigheten til visse kjemiske reaksjoner uten å være en del av reaksjonen, derfor er de verken en reaktant eller et produkt. Disse typene biomolekyler regulerer en stor gruppe kjemiske og biologiske prosesser som skjer i menneskekroppen, dyr og planter. Det er også inhibitorer, som er molekyler som bremser visse kjemiske reaksjoner og derfor også griper inn i reguleringen av kjemiske og biologiske prosesser. Eksempler på enzymer er amylase, som produseres i munnen og lar deg bryte ned stivelsesmolekyler, og pepsin, som produseres i magesekken og lar deg bryte ned proteiner til aminosyrer.
- Energifunksjoner. De ernæring av levende organismer kan være autotrofisk, når de er i stand til å syntetisere de grunnleggende forbindelsene for deres metabolisme på bekostning av uorganiske molekyler (uten å være avhengig av et annet levende vesen), eller heterotrofisk, når de får organisk materiale nødvendig for metabolismen fra organisk materiale syntetisert av andre autotrofe eller heterotrofe organismer (avhengig av et annet levende vesen). I begge tilfeller oppnås energien som er nødvendig for å opprettholde liv i levende organismer gjennom en prosess som kalles oksidasjon, som består i å bryte ned glukose til enklere former for energi. Lipider er også en viktig energikilde.
- Genetiske funksjoner. De DNA (deoksyribonukleinsyre) er en nukleinsyre som inneholder all den genetiske informasjonen som er nødvendig for utvikling og funksjon av alle levende ting. I tillegg er han ansvarlig for å overføre arvelig informasjon. På den annen side RNA (ribonuklein) er en ribonukleinsyre som er involvert i syntesen av proteiner som er nødvendige for utvikling og funksjon av celler. DNA og RNA virker ikke alene, DNA bruker RNA til å overføre Genetisk informasjon under proteinsyntese. Disse to biomolekylene utgjør grunnlaget for genomet (alt genetisk materiale som en bestemt organisme inneholder), derfor bestemmer de hva en spesifikk art eller individ er.
Viktigheten av biomolekyler
Biomolekyler er avgjørende for fødsel, utvikling og funksjon av alle celler som utgjør levende organismer. De fyller vitale funksjoner som støtte, regulering av prosesser og transport av stoffer i hver av cellene som utgjør vev, organer og organsystemer.
Mangelen på et bestemt biomolekyl i en levende organisme kan forårsake mangler og ubalanser i dens funksjon, forårsake forringelse eller død.
Bioelementer og biomolekyler
Bioelementer kalles de kjemiske elementene som biomolekyler er sammensatt av, derfor er de elementene som er tilstede i levende vesener.
Bioelementer kan klassifiseres som:
- Primære bioelementer. De utgjør 99 % av det levende stoffet av alle kjente levende ting. De er: karbon (C), oksygen (O), hydrogen (H), nitrogen (N), svovel (S) og fosfor (P).
- Sekundære bioelementer. De er de som, selv om de er essensielle for livet og for riktig ytelse av kroppen, kreves i moderate mengder og for spesifikke formål. De er: natrium (Na), kalsium (Ca), magnesium (Mg), kalium (K), klor (Cl) og fluor (F).
I tillegg er det sporstoffer som er nødvendige for livet, men i svært lave mengder (0,1 % av bioelementene i kroppen). Noen eksempler er: jern (Fe), jod (I), krom (Cr), kobber (Cu), sink (Zn) og bor (B).