Aké je chemické zloženie živých bytostí?

Ten chemické zloženie živé bytosti Je to založené naorganické molekuly a niektoré anorganické prvky, viac -menej v rovnakých rozmeroch a ktoré vykonávajú podobné funkcie vo všetkých z nich.

Živé organizmy sa skladajú z buniek a tieto bunky majú v ich organizácii rôzne stupne zložitosti. Niektoré sú relatívne jednoduché, napríklad baktérie, a iné sa vyznačujú zložitejšími modelmi organizácie, s mnohými ďalšími prvkami v ich vnútornej organizácii, ako je to v prípade väčšiny eukaryotických buniek.

Fotografia „ObAko3011“ v www.Pixabay.com

Štrukturálne prvky živej hmoty sa skladajú z biomolekúl a hlavnými zložkami väčšiny týchto biomolekúl sú v prípade ľudskej bytosti napríklad uhlík (50%), kyslík (20%), vodík (10%) , Dusík (8.5%), vápnik (4%) a fosfor (2.5%) (všetky hodnoty súvisiace so suchou hmotnosťou).

Týchto šesť prvkov predstavuje približne 95% celkového zloženia organických látok, zostávajúcich 5% zodpovedá iným prvkom, ako je: draslík, síra, sodík, chlór, horčík, železo, mangán a jódín.

Je potrebné poznamenať, že väčšina zloženia organizmov (viac ako 60% telesnej hmotnosti) je voda v kvapalnom stave, čo je základným prvkom pre život, pretože do nej sú ponorené tak intracelulárne štruktúry aj bunky.

Toto kvapalné médium poskytuje bunkám najdôležitejšie potrebné podmienky a všetky relevantné biochemické reakcie na prežitie sa vyvíjajú.

[TOC]

Chemické zloženie živých bytostí

- Komplexné biomolekuly

Niekoľko hlavných prvkov, ktoré vstupujú do zloženia živej hmoty.

Vzťah medzi týmito štrukturálnymi prvkami a hlavnými komplexnými biomolekúlmi organizmov je nasledujúci:

- Dexyribonukleotidy a kyselina deoxyribonukleová (DNA)

- Ribonukleotidy a kyselina ribonukleová (RNA)

- Aminokyseliny a proteíny

- Monosacharidy a polysacharidy

- Mastné a lipidové kyseliny

Dexyribonukleotidy a kyselina deoxyribonukleová

Deoxyribonukleická alebo DNA kyselina obsahuje dedičné informácie o všetkých živých, prokaryotických bytostiach a eukaryotoch. Táto dôležitá biomolekula tiež určuje hlavné charakteristiky bunky, a to z morfologických aj metabolických, štrukturálnych a jej vývojových hľadísk.

DNA kóduje potrebné informácie pre syntézu proteínov, ako aj informácie potrebné na syntézu RNA, ktorá je ďalšou dôležitou organickou molekulou potrebnou na syntézu a kontrolu mnohých bunkových procesov.

Môže vám slúžiť: asexuálna reprodukcia

Je to polymér zložený z dvoch vlákien podjednotiek nazývaných nukleotidy, ktorých štruktúry sú tvorené deoxyribózovou molekulou (monosacharid 5 atómov uhlíka), jednej alebo viacerých fosfátových skupín a dusíkavej bázy jedného alebo dvoch krúžkov (purín alebo pyrimidín. ).

Purilné bázy DNA sú adenín (A) a guaníny (G), zatiaľ čo pyrimidínové bázy sú timin (T) a cytozín (C).

Lineárne sa nukleotidy toho istého DNA vlákna spájajú prostredníctvom fosfodiérových väzieb, ktoré pozostávajú z fosfátových skupín a cukrov, ku ktorým sú kovalentne zjednotení.

Základy prítomné v jednom zo prameňov sú spojené komplementálne s tými, ktorí s nimi čelia v druhom reťazci vodíkovými mostmi, vždy rovnakým spôsobom: Adenín s timinom (AT) a guanínom s cytozínom (GC).

Rôzne dusíkové bázy v DNA a RNA.
Zdroj používateľa: SponkTranslation: User: JCFIDY [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)]

Ribonukleotidy a kyselina ribonukleová

Rovnako ako DNA, kyselina ribonukleová je biomolekula a je zodpovedná za proces spojenia aminokyselín, ktoré tvoria proteíny, ako aj v iných komplexnejších procesoch regulácie a kontroly génovej expresie.

Je to tiež biopolymér, ale nukleotidy, ktoré sa tvoria, sa nazývajú ribonukleotidy, pretože monosacharid, že štruktúra nie je deoxyribóza, ako v DNA, ale ribóza. Majú tiež jednu alebo viac fosfátových skupín a ich dusíky sa líšia, pokiaľ ide o základy DNA, v ktorej nie je prítomný guaníny, ale uracil (u).

Aminokyseliny a proteíny

Proteíny sú biomolekuly, ktoré môžu dosiahnuť rôzne stupne zložitosti a sú výrazne všestranné z hľadiska štruktúry a funkcie. Tieto bunky poskytujú nielen štruktúru a tvar, ale môžu mať aj aktivity, ktoré umožňujú rýchly rozvoj základných biochemických reakcií (enzýmy).

Bez ohľadu na typ proteínu, ktorý sa hovorí, sú všetky tvorené základnými „blokmi“ nazývanými aminokyseliny, ktoré sú molekuly, ktoré majú „asymetrický“ atóm uhlíka pripojený k aminoskupine (-NH2), k karboxylovej skupine (-COOH), k atómu vodíka (-H) a do skupiny R, ktorá ich rozlišuje.

Grafické znázornenie štruktúry ribozomálneho proteínu (zdroj: Jawahar Swaminathan a personál MSD v Európskom bioinformatickom inštitúte [verejná doména] prostredníctvom Wikimedia Commons)

Najbežnejšie aminokyseliny v prírode sú 20 a sú klasifikované vzhľadom na totožnosť skupiny R; Toto sú:

Môže vám slúžiť: Flora a fauna

- Asparagín, glutamín, tyrozín, serín, treonín (polárny)

- Kyselina asparaktová, kyselina glutámová, arginín, lyzín, histidín (tie s záťažou) a

- Glycín, alanín, valín, leucín, izoleucín, tryptofán, prolín, cysteín, metionín a fenylalanín (apolar).

Akonáhle sa DNA prekladá do molekuly RNA, každý nukleotidový triplet predstavuje kód, ktorý hovorí štruktúre, ktorá syntetizuje proteíny (ribozómy), aký typ aminokyseliny by sa mal začleniť do rastúceho peptidového reťazca.

Polypeptidy, ktoré tvoria proteíny, sa potom vďaka spojeniu medzi ich aminokyselinami pozostáva z vytvorenia a peptidové spojenie Medzi karboxylovou skupinou uhlík aminokyseliny a dusík susednej aminokyselinovej skupiny.

Monosacharidy a polysacharidy

Sacharidy sú z najhojnejších biomolekúl v živých bytostiach. Plnia základné funkcie, ako sú štrukturálne, výživové prvky, príznaky atď. Sú tvorené chemickým uhlíkom, vodíkom a kyslíkom v rôznych pomeroch.

Rastliny pochádzajú z hlavných prírodných výrobcov uhľohydrátov a väčšina zvierat od nich závisí od toho, aby extrahovali, pretože extrahujú energiu, vodu a uhlík.

Celulóza, štrukturálny biopolymér (zdroj: Vicente net [cc by od (https: // creativeCommons.Org/licencie/o/4.0)] Via Wikimedia Commons)

Štrukturálne sacharidy zeleniny (celulóza, lignín atď.), Ako aj rastliny (škrob) a mnoho zvierat (glykogén), sú to viac -menej komplexné polysacharidy, ktoré pozostávajú z polymérov jednoduchých alebo monosacharidových cukrových jednotiek (hlavne glukóza).

Mastné a lipidové kyseliny

Lipidy sú zlúčeniny nerozpustné vo vode, ktoré tvoria základnú látku biologických elementárnych membrán z funkčného a štrukturálneho hľadiska všetkých živých buniek.

Sú to amfipatické molekuly, to znamená molekuly, ktoré majú hydrofilný koniec a ďalší hydrofóbny. Tvoria ich reťazce mastných kyselín spojené s uhlíkovou kostrou.

Niektoré z najbežnejších lipidov (Zdroj: Pôvodný nahrávok bol LMAPS na anglickej Wikipédii. [GFDL 1.2 (http: // www.GNU.Org/licencie/staré licenky/FDL-1.2.html)] Via Wikimedia Commons)

Mastné kyseliny sú uhľovodíky, to znamená, že sú zložené iba z atómov uhlíka a vodíka spojené spoločne spojené.

Asociácia viacerých dvojvrstvových lipidov je to, čo umožňuje tvorba membrány a vlastnosti hydrofóbnosti tejto štruktúry, ako aj prítomnosť komplexných a periférnych proteínov.

Môže vám slúžiť: kaspasy: čo sú, štruktúra, typy, funkcie

- Vodná voda

Fotografia José Manuel Suárez [CC Autor (https: // creativeCommons.Org/licencie/BY/2.0)], cez Wikimedia Commons

Voda (H2O) je jedným z najdôležitejších chemických prvkov pre živé bytosti a bunky, ktoré ich tvoria. Väčšina telesnej hmotnosti zvierat a rastlín sa skladá z tejto bezfarebnej tekutiny.

Prostredníctvom fotosyntézy, ktorú rastliny vykonávajú, je voda hlavným zdrojom kyslíka, ktorý zvieratá dýchajú, a tiež atómy vodíka, ktoré sú súčasťou organických zlúčenín.

Považuje sa za univerzálne rozpúšťadlo a jeho vlastnosti, ktoré ho robia obzvlášť dôležitým pre rozvoj prakticky všetkých biochemických reakcií, ktoré charakterizujú živé organizmy.

Ak sa uvažuje z hľadiska bunky, voda je rozdelená na „priehradky“:

• Intracelulárny priestor, kde sa cytosol tvorí vodou s inými zmiešanými látkami, tekutiny, v ktorej sú eukaryotické bunkové organely suspendované.
• Extracelulárny priestor, ktorý spočíva v prostredí, ktoré obklopuje bunky, buď v tkanive alebo v prírodnom prostredí (jednobunkové organizmy).

- Ión

Väčšina chemických prvkov v bunkách je vo forme vyššie uvedených biomolekúl a mnoho ďalších vynechaných v tomto texte. Ďalšie dôležité chemické prvky sú však vo forme iónov.

Bunkové membrány sú vo všeobecnosti nepriepustné pre ióny rozpustené vo vnútornom alebo vonkajšom prostredí buniek, takže ich môžu vstúpiť alebo nechať ich nechať cez transportéry alebo špeciálne kanály.

Iónová koncentrácia extracelulárneho alebo cytosólového média ovplyvňuje osmotické a elektrické charakteristiky buniek, ako aj v rôznych bunkových signalizačných procesoch, ktoré od nich závisia.

Medzi najdôležitejšie ióny pre zvieracie a rastlinné tkanivá patrí vápnik, draslík a sodík, chlór a horčík.

Odkazy

1. Alberts B, Johnson A, Lewis J, a kol. Biológia molekulárnej bunky. 4. vydanie. New York: Garland Science; 2002. Chemické zložky bunky. K dispozícii od: NCBI.NLM.NIH.Vláda
2. Gladyshev, G. P., Kitaeva, D. Klimatizovať., & Ovcharenko a. N. (Devätnásť deväťdesiat šiestich). Prečo sa chemické zloženie živých vecí prispôsobuje životnému prostrediu? Journal of Biological Systems, 4 (04), 555-564.
3. Murray, r. Klimatizovať., Granner, D. Klimatizovať., Mayes, P. Do., & Rodwell, V. W. (2014). Harperova ilustrovaná biochémia. McGraw-Hill.
4. Nelson, D. L., Lehninger, a. L., & Cox, M. M. (2008). Lehninger princípy biochémie. Macmillan.
5. Prescher, j. Do., & Bertozzi, C. R. (2005). Chémia v živých systémoch. Nature Chemical Biology, 1 (1), 13-21.
6. Šalamún, e. P., Berg, L. R., & Martin, D. W. (2011). Biológia (9. vydanie). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.