ביומולקולות: מה הם, סוגים, פונקציות ומאפיינים

החיים, ברמת גן החיות, מתייחסים למכלול הפרמטרים המבדילים בין בעלי חיים, צמחים, פטריות, פרוטיסטים, ארכאות וחיידקים משאר המציאות הטבעית, או במילים אחרות, מהחלק האביוטי (לא חי) של מערכות אקולוגיות. הידיעה כי אבן אינה חיה היא פשוטה, אך, למשל, באיזו נקודה וירוסים ייפלו? מה לגבי וירואידים ופריונים, חומרים זיהומיים בסיסיים שהם קצת יותר מאשר גדיל של RNA או חלבון מקופל בצורה לא נכונה?

אין כוונתנו להסתבך בנושאים מטאפיזיים, אך יש לדעת שמה שמייצר חיים, במקרים רבים, אינו ברור כלל. מעבר להומאוסטזיס, צמיחה, רבייה ובידול, יש מעט הגדרות טובות יותר להגדרת החיים כדלקמן: "מה קורה בין מצבי לידה ומוות."

בכל מקרה, אם לכל היצורים החיים יש משהו במשותף (מלבד הנוכחות של לפחות תא) הוא שהם מורכבים מ -4 מרכיבים ביולוגיים חיוניים: פחמן, מימן, חמצן ו- חַנקָן. בהתבסס על ארבעת העמודים הכימיים הללו, כל הביומולקולות המרכיבות כל אחד מהתאים שלנו מתעוררות ולכן הם מאפשרים את החיים על כדור הארץ. אם אתה רוצה לדעת הכל על נושא זה, המשך לקרוא.

• מאמר קשור: "החלקים החשובים ביותר בתא ובאברונים: סקירה כללית"

מהן ביומולקולות?

ביומולקולות הן תרכובות כימיות היוצרות את החומר החי של כל היצורים השוכנים על כדור הארץ

. הם נובעים מאיחוד ביולוגי ביולוגים על ידי קשרים כימיים, שביניהם בולטים אלה מהסוג הקוולנטי. ביומולקולות אוניברסליות אלה הן חומצות אמינו, פחמימות, שומנים, חלבונים, ויטמינים וחומצות גרעין.

מולקולות אלה חוזרות על עצמן כל העת בכל היצורים החיים על פני כדור הארץ, משהו עם השלכות ברורות מאוד. בפני תרחיש זה, ישנן שתי אפשרויות אפשריות: או שכל ישות חיה מגיעה מאותו אב קדמון משותף, או אם לא, הן הופיעו באופן עצמאי סוגים שונים של יצורים חיים עם הרכב כימי זהה לאורך ההיסטוריה, משהו מאוד לא סביר.

כאן עיקרון סכין גילוח של אוקהם, שמעלה את הדברים הבאים: מבין שתי תיאוריות עם תנאים שווים, הפשוטה ביותר בוודאי תסביר את הבעיה הנשקפת. לפיכך, קיומם ההומוגני של ביומולקולות בכל המוניות מאשר, באופן הרציונלי ביותר, כי כל היצורים החיים הקרינו מאותו אב קדמון.

לפני שאנחנו מקדימים נושאים מורכבים, אנו מוצאים את זה מעניין להקדיש שטח קטן לאלמנטים ביולוגיים, העמודים עליהם נתמכת כימית ביומולקולות. נהיה מהירים.

ביו-אלמנטים

ביו-אלמנטים הם יסודות כימיים הקיימים בכל היצורים החיים, בצורה אטומית או כחברים בביומולקולות. למרות שניתן למצוא יותר מ -60 יסודות בטבלה המחזורית כולה ברקמות של יצורים חיים, רק 25 הם אוניברסליים ובלתי ניתנים לערעור.

יתר על כן, 96% ממסת כמעט כל גופי התאים תואמים 6 אלמנטים ביולוגיים בלבד: פחמן (C), מימן (H), חמצן (O), חנקן (N), זרחן (P) וגופרית (S), או CHONPS, לחברי הכללים זִכרוֹנִיוּת.

6 אלמנטים אלה הם הבסיס של ביומולקולות, עקב את המאפיינים הבאים המופיעים:

• הם מאפשרים יצירת קשרים קוולנטיים ביניהם (הם חולקים אלקטרונים). קשרים אלה יציבים מאוד ומאפשרים יצירת ביומולקולות.
• אטומי פחמן יכולים ליצור שלדים תלת מימדיים, ומאפשרים ליצורים חיים להציג תרכובות שונות מאוד על בסיס שלד הפחמן שלהם.
• אלמנטים ביולוגיים מאפשרים יצירת קשרים כפולים ומשולשים ביניהם, כמו גם סינתזה של מבנים שונים (מסועפים, מחזורים וכו ').
• עם מעט מרכיבים ביולוגיים מחוברים, ניתן לסנתז מספר רב של קבוצות פונקציונליות, בעלות תכונות כימיות ופיזיקליות שונות.

בהתבסס על כל הנחות היסוד הללו, הוא מבוסס על החיידקים הפשוטים ביותר וכלל גוף האדם. בסופו של יום, אסור לנו לאבד את הפרספקטיבה לעובדה הבאה: המורכבות הביולוגית נקבעת על פי מספר התא והארגון, אך המצע הבסיסי הוא תמיד זהה.

סוגי הביומולקולות

להלן רשימה של סוגי הביומולקולות הקיימות בגופן של כל היצורים החיים.

1. חומצות אמינו וחלבונים

חומצות אמינו הן מולקולות אורגניות עם קבוצת אמינו (-NH2) בקצה אחד וקבוצת קרבוקסיל (-COOH) בקצה השני. הם הבסיס לחלבונים, אם כי הם יכולים לבצע גם פונקציות אחרות בגוף האדם. דוגמה לכך היא GABA (γ-aminobutyric acid), מכיוון שזו חומצת אמינו שאינה קיימת בחלבונים שלנו ופועלת גם כמעביר עצבי במערכת העצבים.

ישנם סוגים רבים של חומצות אמינו, אך רק 20 מהן מקודדות חלבונים של יצורים חיים. חלבון הוא כזה כאשר שרשרת חומצות האמינו המצטרפות עולה על 50-100 יחידות או, אם לא, מגיעה למסה של 5000 אמו (יחידת מסה אטומית מאוחדת). חלבונים נחשבים גם כביומולקולות בפני עצמן (אם כי גדולים ומורכבים יותר), ולכן ניתן לכלול אותה קטגוריה כמו ביומולקולות אלו המרכיבות אותם.

• אתה עשוי להתעניין ב: "מהי חומצת אמינו? מאפיינים של סוג זה של מולקולות "

2. פחמימות

פחמימות (הידועות גם בשם פחמימות) הם ביומולקולות הידועות בחשיבותן בתזונה, שכן ביניהן סוכרים חופשיים, עמילן, גליקוגן וחומרים רבים אחרים.. הם קשורים תמיד לתכולת אנרגיה גבוהה (גרם אחד מספק 4.5 קק"ל), ולכן הם קשורים לאגירת ושריפת האנרגיה ברוב היצורים החיים. מבלי להמשיך הלאה, אצל האדם עתודת האנרגיה הגדולה לטווח הקצר אינה רקמת השומן: היא למעשה גליקוגן.

בשל תכונות האנרגיה המצוינות שלו, ארגון הבריאות העולמי (WHO) מעריך זאת כ- 55-60% מכלל צריכת הקלוריות של בן אדם צריכה להיות מבוססת על פחמימות. השגת ערך זה אינה קשה מכיוון שפחמימות כגון עמילן מצויות בשפע בלחם, תירס, תפוחי אדמה, אורז, דגנים, קטניות ומוצרי חלב רבים.

3. ליפידים

ליפידים ידועים בדרך כלל כשומנים, המורכבים בעיקר מפחמן, מימן, ובמידה פחותה, חמצן. קבוצה הטרוגנית זו כוללת שומנים או שמנים, פוספוליפידים וחומצות שומן (רווי, חד בלתי רווי ורב בלתי רווי).

מזונות עשירים בשומנים צריכים להוות 30-35% מכלל צריכת הקלוריות שלך, כך שבניגוד לאמונה הרווחת, שומנים אינם רעים כשלעצמם. לרקמת השומן האנושית יש תכונות הורמונליות, מאפשרת אחסון אנרגיה לטווח ארוך, מגנה עלינו מפני נזק מכני ודברים רבים אחרים.

• אתה עשוי להתעניין ב: "סוגי שומנים (טובים ורעים) ותפקידיהם"

4. ויטמינים

ויטמינים הם תרכובות שונות מאוד ביניהן חיוניות לחיים. חומרים אלה מכונים בדרך כלל "מרכיבים תזונתיים", על אף שהם נחוצים בכמויות מינימלי, הם מבצעים סדרה של משימות בגופנו שלא ניתן להחליפן באחרות תרכובות. ויטמין A, ויטמין C וויטמין E הם דוגמאות ברורות בקבוצה זו.

5. חומצות גרעין

חומצות גרעין אינן דורשות הצגת: אנחנו מדברים על DNA ו- RNA. הראשונה היא ספריית החיים, שכן היא כוללת את כל המידע הגנטי הדרוש לחילוף החומרים בתאים, ולכן, הישרדותם של כל התאים, האיברים והרקמות שלנו.

ה- DNA מכיל גם את הבסיס לתורשה ואבולוציה, כי בזכות זה, מוטציות ותווים עוברות בתורשה שמשנות את הגנוטיפ והפנוטיפ של המין בכל רחבי הארץ מזג אוויר.

6. ביומולקולות אנאורגניות

כשמו כן הוא, הם אינם אורגניים במהותם, אך הם עדיין ממלאים תפקיד מפתח ביצירתם ובאחזקתם של אורגניזמים. דוגמה מובהקת לביומולקולה אנאורגנית היא מים (H20) המהווים 70% ממשקל התא הכולל.

קורות חיים

כפי שראית, הגדרת המונח "חיים" הופכת לקלה מעט יותר כאשר אנו מבינים שהרי כולנו אחד קונגלומרט של 25 תרכובות אורגניות, במיוחד 6 אלמנטים ביולוגיים: פחמן (C), מימן (H), חמצן (O), חנקן (N), זרחן (P) ו גופרית (S). כאשר אנו מצמצמים את המורכבות המורפולוגית למינימום שלה, אנו מגלים שחיידק ותא אנושי כמעט דומים יותר מאשר שונים.

אחרי הכל, כמעט כל מה שסביבנו הוא פחמן ואלמנטים אורגניים אחרים, בצורה כזו או אחרת. מהפקעת של הצמח ועד לכבד של האדם יש אלפי שנים של התפתחות של דרך, אך גם פונקציונליות דומה והרכב כימי דומה ברמה יְסוֹדִי.

הפניות ביבליוגרפיות:

• פואנטס-קוארו, פ. (2016). ביו-אלמנטים וביו-מולקולות: יחידה דידקטית לתיכון.
• הפחמימות, asturnatura.com. אסף ב -10 במרץ ב https://www.asturnatura.com/articulos/glucidos/
• ליפידים, פולבה. אסף ב -10 במרץ ב https://www.lechepuleva.es/corazon-sano/lipidos
• מקארולה, י. M. (2021). ביומולקולות. חזור.
• Mora, J. ז. (2003). יסודות ביולוגיים של פעילות גופנית. Wanceulen SL.
• רודריגס, פ. M. (2019). מילים בדברים: ידע, עוצמה וסובייקטיביות בין אלגוריתמים לביומולקולות. טכנולוגיה וחברה, 95.
• סרריה לופז, א. ד. (2015). ביומולקולות.
• ויטמינים, Supradyn.es. אסף ב -10 במרץ ב https://www.supradyn.es/vitaminas-y-minerales