Biomolekyler: hvad er de, typer, funktioner og egenskaber

Livet på zoo-niveau refererer til det sæt parametre, der adskiller dyr, planter, svampe, protister, archaea og bakterier fra resten af ​​de naturlige virkeligheder eller med andre ord fra den abiotiske (ikke-levende) del af økosystemer. At vide, at en sten ikke lever, er enkel, men på hvilket tidspunkt ville vira falde? Hvad med viroider og prioner, basiske infektiøse stoffer, der er lidt mere end en streng af RNA eller et forkert foldet protein?

Det er ikke vores hensigt at blive viklet ind i metafysiske spørgsmål, men det er nødvendigt at vide, at hvad der skaber liv i mange tilfælde overhovedet ikke er klart. Ud over homeostase, vækst, reproduktion og differentiering er der få bedre definitioner til at definere liv som følgende: "hvad der sker mellem staterne fødsel og død."

Alligevel, hvis alle levende væsener har noget til fælles (bortset fra tilstedeværelsen af ​​mindst en celle) er, at de er sammensat af 4 essentielle bioelementer: kulstof, brint, ilt og kvælstof. Baseret på disse 4 kemiske søjler,

alle de biomolekyler, der udgør hver af vores celler, opstår og derfor gør de livet muligt på planeten Jorden. Hvis du vil vide alt om dette emne, skal du fortsætte med at læse.

• Relateret artikel: "De vigtigste dele af cellen og organellerne: et overblik"

Hvad er biomolekyler?

Biomolekyler er kemiske forbindelser, der danner det levende stof af alle væsener, der bebor jorden. De skyldes foreningen af ​​bioelementer ved kemiske bindinger, blandt hvilke de af den kovalente type skiller sig ud. Disse universelle biomolekyler er aminosyrer, kulhydrater, lipider, proteiner, vitaminer og nukleinsyrer.

Disse molekyler gentages konstant i alle levende væsener på planeten, noget med meget klare implikationer. Stillet over for dette scenarie er der to mulige muligheder: enten hver levende enhed kommer fra den samme fælles forfader, eller i modsat fald har de vist sig uafhængigt forskellige typer levende væsener med samme kemiske sammensætning gennem historien, noget højt usandsynlig.

Det er her, princippet om ockham barbermaskine, hvilket rejser følgende: af to teorier med lige vilkår vil den enkleste helt sikkert forklare det stillede problem. Således bekræfter den homogene eksistens af biomolekyler i alle taxa på den mest rationelle måde, at alle levende væsener er bestrålet fra den samme forfader.

Inden vi går foran komplekse spørgsmål, finder vi det interessant at afsætte et lille rum til bioelementer, søjlerne, som biomolekyler understøttes kemisk på. Vi vil være hurtige.

Bioelementer

Bioelementer er kemiske grundstoffer, der er til stede i alle levende væsener, enten i atomform eller som medlemmer af biomolekyler. Selvom mere end 60 elementer i hele det periodiske system kan findes i vævene hos levende væsener, er kun 25 universelle og umistelige.

Endvidere svarer 96% af massen af ​​næsten alle cellelegemer kun til 6 bioelementer: kulstof (C), brint (H), ilt (O), kvælstof (N), fosfor (P) og svovl (S) eller CHONPS til reglerne mindesmærker.

Disse 6 elementer er grundlaget for biomolekyler på grund af følgende egenskaber, der er til stede:

• De tillader dannelse af kovalente bindinger mellem dem (de deler elektroner). Disse bindinger er meget stabile og tillader dannelse af biomolekyler.
• Kulstofatomer kan danne tredimensionelle skeletter, så levende ting kan præsentere meget forskellige forbindelser baseret på deres kulstofskelet.
• Bioelementer tillader dannelse af dobbelt- og tredobbeltbindinger imellem dem samt syntese af forskellige strukturer (forgrenet, cyklisk osv.)
• Med få bioelementer vedhæftet kan et stort antal funktionelle grupper syntetiseres med forskellige kemiske og fysiske egenskaber.

Baseret på alle disse præmisser er det grundlagt fra de enkleste bakterier til hele menneskekroppen. I slutningen af ​​dagen må vi ikke miste perspektivet af følgende kendsgerning: biologisk kompleksitet bestemmes af celle nummer og organisation, men basissubstratet er altid det samme.

Typerne af biomolekyler

Her er en liste over de typer biomolekyler, der findes i kroppen af ​​alle levende væsener.

1. Aminosyrer og proteiner

Aminosyrer er organiske molekyler med en aminogruppe (-NH2) i den ene ende og en carboxylgruppe (-COOH) i den anden. De er grundlaget for proteiner, selvom de også kan udføre andre funktioner i menneskekroppen. Et eksempel på dette er GABA (γ-aminosmørsyre), da det er en aminosyre, der ikke er til stede i vores proteiner, og som også fungerer som en neurotransmitter i nervesystemet.

Der er mange typer aminosyrer, men kun 20 af dem koder proteinerne fra levende væsener. Et protein er sådan, når kæden af ​​aminosyrer, der er sammenføjet, overstiger 50-100 enheder eller, i modsat fald, når en masse på 5000 amu (samlet atommasseenhed). Proteiner betragtes også som biomolekyler i sig selv (selvom de er større og mere komplekse), så de kan inkluderes i samme kategori som disse biomolekyler, der udgør dem.

• Du kan være interesseret i: "Hvad er en aminosyre? Karakteristika for denne type molekyler "

2. Kulhydrater

Kulhydrater (også kendt som kulhydrater) De er biomolekyler, der er velkendte for deres betydning i ernæring, da blandt dem er frit sukker, stivelse, glykogen og mange andre stoffer.. De er altid forbundet med et højt energiindhold (1 gram giver 4,5 kcal), så de er knyttet til lagring og forbrænding af energi i de fleste levende væsener. Uden at gå videre er den største kortsigtede energireserve hos mennesker ikke fedtvæv: det er faktisk glykogen.

På grund af dets fremragende energiegenskaber vurderer Verdenssundhedsorganisationen (WHO) det ca. 55-60% af det samlede kalorieindtag for et menneske skal være baseret på kulhydrater. Det er ikke svært at nå denne værdi, da kulhydrater såsom stivelse findes rigeligt i brød, majs, kartofler, ris, korn, bælgfrugter og mange mejeriprodukter.

3. Lipider

Lipider er generelt kendt som fedtstoffer, der hovedsageligt består af kulstof, brint og i mindre grad ilt. Denne heterogene gruppe indbefatter fedt eller olier, phospholipider og fedtsyrer (mættede, monoumættede og flerumættede).

Fødevarer med højt lipidindhold bør tegne sig for 30-35% af dit samlede kalorieindtag, så i modsætning til hvad mange tror er fedt ikke i sig selv dårligt. Humant fedtvæv har hormonelle egenskaber, muliggør langvarig energilagring, beskytter os mod mekanisk skade og mange andre ting.

• Du kan være interesseret i: "Typer af fedt (gode og dårlige) og deres funktioner"

4. Vitaminer

Vitaminer er meget forskellige forbindelser blandt dem, der er vigtige for livet. Disse stoffer er generelt kendt som “mikronæringsstoffer”, på trods af at de er nødvendige i mængder Minimal, de udfører en række opgaver på vores krop, der ikke kan erstattes af andre forbindelser. A-vitamin, C-vitamin og E-vitamin er klare eksempler inden for denne gruppe.

5. Nukleinsyrer

Nukleinsyrer kræver ikke præsentation: vi taler om DNA og RNA. Den første er livsbiblioteket, da det omfatter al den genetiske information, der er nødvendig for cellulær metabolisme og derfor overlevelse af alle vores celler, organer og væv.

DNA indeholder også grundlaget for arvelighed og evolution, fordi takket være det, mutationer og tegn arves, der ændrer genotypen og fænotypen for arten i hele regionen vejr.

6. Uorganiske biomolekyler

Som navnet antyder, de er ikke organiske, men de spiller stadig en nøglerolle i dannelsen og vedligeholdelsen af ​​organismer. Et klart eksempel på et uorganisk biomolekyle er vand (H20), der tegner sig for 70% af den samlede cellevægt.

Genoptag

Som du har set, bliver det lidt lettere at definere udtrykket "liv", når vi forstår, at vi trods alt alle er ét konglomerat med 25 organiske forbindelser, især 6 bioelementer: kulstof (C), brint (H), ilt (O), nitrogen (N), fosfor (P) og svovl (S). Når vi reducerer morfologisk kompleksitet til sit minimum, opdager vi, at en bakterie og en menneskelig celle er næsten mere ens end forskellige.

Når alt kommer til alt er næsten alt omkring os kulstof og andre organiske elementer i en eller anden form. Fra en plantes knold til et menneskes lever er der tusinder af år med udvikling af igennem, men også en lignende funktionalitet og en lignende kemisk sammensætning på niveauet elementære.

Bibliografiske referencer:

• Fuentes-Quero, F. (2016). Bioelementer og biomolekyler: didaktisk enhed til gymnasiet.
• Kulhydraterne, asturnatura.com. Afhentet den 10. marts i https://www.asturnatura.com/articulos/glucidos/
• Lipider, puleva. Afhentet den 10. marts i https://www.lechepuleva.es/corazon-sano/lipidos
• Macarulla, J. M. (2021). Biomolekyler. Vend tilbage.
• Mora, J. G. (2003). Biologiske fundamenter for fysisk træning. Wanceulen SL.
• Rodríguez, P. M. (2019). Ordene i ting: viden, magt og subjektivisering mellem algoritmer og biomolekyler. Teknologi og samfund, 95.
• Sarria López, Á. D. (2015). Biomolekyler.
• Vitaminer, Supradyn.es. Afhentet den 10. marts i https://www.supradyn.es/vitaminas-y-minerales