Biomolecule: care sunt acestea, tipuri, funcții și caracteristici

Viața, la nivelul grădinii zoologice, se referă la setul de parametri care diferențiază animale, plante, ciuperci, protiști, arhee și bacterii din restul realităților naturale sau, cu alte cuvinte, din porțiunea abiotică (non-vie) a ecosisteme. Știind că o piatră nu este vie este simplu, dar, de exemplu, în ce moment ar cădea virusul? Dar despre viroizi și prioni, agenți infecțioși de bază care sunt puțin mai mult decât un fir de ARN sau o proteină pliată greșit?

Nu este intenția noastră să ne încurcăm în probleme metafizice, dar este necesar să știm că ceea ce generează viață, în multe cazuri, nu este deloc clar. Dincolo de homeostazie, creștere, reproducere și diferențiere, există puține definiții mai bune pentru a defini viața astfel: „ce se întâmplă între stările de naștere și moarte”.

Oricum, dacă toate ființele vii au ceva în comun (în afară de prezența a cel puțin o celulă) este că sunt compuse din 4 bioelemente esențiale: carbon, hidrogen, oxigen și azot. Pe baza acestor 4 piloni chimici,

apar toate biomoleculele care alcătuiesc fiecare dintre celulele noastre și, prin urmare, fac posibilă viața pe planeta Pământ. Dacă doriți să știți totul despre acest subiect, continuați să citiți.

• Articol asociat: „Cele mai importante părți ale celulei și organitelor: o privire de ansamblu”

Ce sunt biomoleculele?

Biomoleculele sunt compuși chimici care formează materia vie a tuturor ființelor care locuiesc pe Pământ. Ele rezultă din unirea bioelementelor prin legături chimice, printre care se remarcă cele de tip covalent. Aceste biomolecule universale sunt aminoacizi, carbohidrați, lipide, proteine, vitamine și acizi nucleici.

Aceste molecule se repetă în mod constant în toate ființele vii de pe planetă, ceva cu implicații foarte clare. Confruntat cu acest scenariu, există 2 opțiuni posibile: fie fiecare entitate vie provine de la același strămoș comun, fie, în caz contrar, au apărut în mod independent diferite tipuri de ființe vii cu aceeași compoziție chimică de-a lungul istoriei, ceva foarte înalt improbabil.

Aici se află principiul aparat de ras ockham, care ridică următoarele: din două teorii cu condiții egale, cel mai simplu va explica cu siguranță problema pusă. Astfel, existența omogenă a biomoleculelor la toți taxonii confirmă, în cel mai rațional mod posibil, că toate ființele vii s-au iradiat de la același strămoș.

Înainte de a trece mai departe de probleme complexe, considerăm că este interesant să dedicăm un spațiu mic bioelementelor, pilonii pe care sunt susținute chimic biomoleculele. Vom fi rapizi.

Bioelemente

Bioelemente sunt elemente chimice care sunt prezente în toate ființele vii, fie sub formă atomică, fie ca membri ai biomoleculelor. Deși mai mult de 60 de elemente ale întregului tabel periodic pot fi găsite în țesuturile ființelor vii, doar 25 sunt universale și inalienabile.

În plus, 96% din masa aproape tuturor corpurilor celulare corespunde doar 6 bioelemente: carbon (C), hidrogen (H), oxigen (O), azot (N), fosfor (P) și sulf (S) sau CHONPS, pentru prietenii regulilor mnemonice.

Aceste 6 elemente stau la baza biomoleculelor, datorită următoarele proprietăți care prezintă:

• Permit formarea de legături covalente între ele (împart electroni). Aceste legături sunt foarte stabile și permit formarea biomoleculelor.
• Atomii de carbon pot forma schelete tridimensionale, permițând ființelor vii să prezinte compuși foarte diferiți pe baza scheletului lor de carbon.
• Bioelementele permit formarea de legături duble și triple între ele, precum și sinteza diferitelor structuri (ramificate, ciclice etc.)
• Cu puține bioelemente atașate, se poate sintetiza un număr mare de grupuri funcționale, cu proprietăți chimice și fizice diferite.

Bazat pe toate aceste premise, se întemeiază de la cele mai simple bacterii la întregul corp uman. La sfârșitul zilei, nu trebuie să pierdem perspectiva următorului fapt: complexitatea biologică este determinată de numărul și organizarea celulei, dar substratul bazal este întotdeauna același.

Tipurile de biomolecule

Iată o listă a tipurilor de biomolecule prezente în corpul tuturor ființelor vii.

1. Aminoacizi și proteine

Aminoacizii sunt molecule organice cu o grupare amino (-NH2) la un capăt și o grupare carboxil (-COOH) la celălalt. Ele stau la baza proteinelor, deși pot îndeplini și alte funcții în corpul uman. Un exemplu în acest sens este GABA (acid γ-aminobutiric), deoarece este un aminoacid care nu este prezent în proteinele noastre și care acționează și ca neurotransmițător în sistemul nervos.

Există multe tipuri de aminoacizi, dar doar 20 dintre aceștia codifică proteinele ființelor vii. O proteină este astfel când lanțul de aminoacizi uniți depășește 50-100 de unități sau, în caz contrar, atinge o masă de 5000 amu (unitate de masă atomică unificată). Proteinele sunt, de asemenea, considerate ca biomolecule în sine (deși mai mari și mai complexe), deci pot fi incluse în aceeași categorie cu aceste biomolecule care le compun.

• S-ar putea să vă intereseze: „Ce este un aminoacid? Caracteristicile acestui tip de molecule "

2. Carbohidrați

Carbohidrați (cunoscuți și sub numele de carbohidrați) Sunt biomolecule bine cunoscute pentru importanța lor în nutriție, deoarece printre acestea se numără zaharurile libere, amidonul, glicogenul și multe alte substanțe.. Acestea sunt întotdeauna asociate cu un conținut ridicat de energie (1 gram asigură 4,5 kcal), deci sunt legate de stocarea și arderea energiei în majoritatea ființelor vii. Fără a merge mai departe, la ființa umană cea mai mare rezervă de energie pe termen scurt nu este țesutul adipos: este de fapt glicogen.

Datorită proprietăților sale energetice excelente, Organizația Mondială a Sănătății (OMS) estimează că aproximativ 55-60% din aportul caloric total al unei ființe umane ar trebui să se bazeze pe carbohidrați. Atingerea acestei valori nu este dificilă, deoarece carbohidrații precum amidonul se găsesc din abundență în pâine, porumb, cartofi, orez, cereale, leguminoase și multe produse lactate.

3. Lipidele

Lipidele sunt în general cunoscute sub numele de grăsimi, constând în principal din carbon, hidrogen și, într-o măsură mai mică, oxigen. Acest grup eterogen include grăsimi sau uleiuri, fosfolipide și acizi grași (saturați, mononesaturați și polinesaturați).

Alimentele bogate în lipide ar trebui să reprezinte 30-35% din aportul caloric total, așa că, contrar credinței populare, grăsimile nu sunt rele în sine. Țesutul adipos uman are proprietăți hormonale, permite stocarea de energie pe termen lung, ne protejează împotriva deteriorării mecanice și a multor alte lucruri.

• S-ar putea să vă intereseze: „Tipuri de grăsimi (bune și rele) și funcțiile lor”

4. Vitamine

Vitaminele sunt compuși foarte diferiți dintre ei esențiali pentru viață. Aceste substanțe sunt în general cunoscute sub numele de „micronutrienți”, prin urmare, deși sunt necesare în cantități Minim, îndeplinesc o serie de sarcini pe corpul nostru care nu pot fi înlocuite cu altele compuși. Vitamina A, vitamina C și vitamina E sunt exemple clare în cadrul acestui grup.

5. Acizi nucleici

Acizii nucleici nu necesită prezentare: vorbim despre ADN și ARN. Prima este biblioteca vieții, întrucât cuprinde toate informațiile genetice necesare metabolismului celular și, prin urmare, supraviețuirea tuturor celulelor, organelor și țesuturilor noastre.

ADN-ul conține, de asemenea, baza eredității și evoluției, deoarece datorită acestuia, sunt moștenite mutații și caractere care schimbă genotipul și fenotipul speciei de-a lungul vreme.

6. Biomolecule anorganice

După cum indică și numele său, nu au o natură organică, dar joacă în continuare un rol cheie în formarea și întreținerea organismelor. Un exemplu clar de biomoleculă anorganică este apa (H20), care reprezintă 70% din greutatea totală a celulei.

Relua

După cum ați văzut, definirea termenului „viață” devine puțin mai ușoară atunci când înțelegem că, la urma urmei, suntem cu toții una conglomerat de 25 de compuși organici, în special 6 bioelemente: carbon (C), hidrogen (H), oxigen (O), azot (N), fosfor (P) și sulf (S). Când reducem complexitatea morfologică la minimum, descoperim că o bacterie și o celulă umană sunt aproape mai asemănătoare decât diferite.

La urma urmei, aproape tot ce ne înconjoară este carbon și alte elemente organice, într-o formă sau alta. De la tuberculul unei plante până la ficatul unei ființe umane există mii de ani de evoluție a prin, dar și o funcționalitate similară și o compoziție chimică similară la nivel elementar.

Referințe bibliografice:

• Fuentes-Quero, F. (2016). Bioelemente și biomolecule: unitate didactică pentru liceu.
• Glucidele, asturnatura.com. Ridicat pe 10 martie în https://www.asturnatura.com/articulos/glucidos/
• Lipide, puleva. Ridicat pe 10 martie în https://www.lechepuleva.es/corazon-sano/lipidos
• Macarulla, J. M. (2021). Biomolecule. Reveniți.
• Mora, J. G. (2003). Bazele biologice ale exercițiului fizic. Wanceulen SL.
• Rodríguez, P. M. (2019). Cuvintele din lucruri: cunoaștere, putere și subiectivare între algoritmi și biomolecule. Tehnologie și societate, 95.
• Sarria López, Á. D. (2015). Biomolecule.
• Vitamine, Supradyn.es. Ridicat pe 10 martie în https://www.supradyn.es/vitaminas-y-minerales