Biomolekuly: čo to sú, typy, funkcie a vlastnosti

Život na úrovni zoo sa týka súboru parametrov, ktoré odlišujú zvieratá, rastliny, huby, archaea a baktérie zo zvyšku prírodných realít, alebo inými slovami z abiotickej (neživej) časti tela ekosystémy. Vedieť, že kameň nie je nažive, je jednoduché, ale napríklad v akom okamihu by padli vírusy? A čo viroidy a prióny, základné infekčné agens, ktoré nie sú ničím iným ako reťazcom RNA alebo nesprávne poskladaným proteínom?

Nie je naším zámerom zapliesť sa do metafyzických problémov, ale je potrebné vedieť, že to, čo generuje život, nie je v mnohých prípadoch vôbec jasné. Okrem homeostázy, rastu, reprodukcie a diferenciácie existuje len málo lepších definícií, ktoré definujú život nasledovne: „čo sa deje medzi stavmi narodenia a smrti“.

Každopádne, ak majú všetky živé bytosti niečo spoločné (okrem prítomnosti minimálne bunka) je to, že sú zložené zo 4 základných bioelementov: uhlík, vodík, kyslík a dusík. Na základe týchto 4 chemických pilierov vznikajú všetky biomolekuly, ktoré tvoria každú našu bunku

a preto umožňujú život na planéte Zem. Ak sa chcete dozvedieť všetko o tejto téme, čítajte ďalej.

• Súvisiaci článok: „Najdôležitejšie časti bunky a organely: prehľad“

Čo sú to biomolekuly?

Biomolekuly sú chemické zlúčeniny, ktoré tvoria živú hmotu všetkých bytostí, ktoré obývajú Zem. Vznikajú spojením bioelementov chemickými väzbami, medzi ktorými vynikajú kovalentné typy. Tieto univerzálne biomolekuly sú aminokyseliny, uhľohydráty, lipidy, bielkoviny, vitamíny a nukleové kyseliny.

Tieto molekuly sa neustále opakujú u všetkých živých bytostí na planéte, niečo s veľmi jasnými dôsledkami. Zoči-voči tomuto scenáru existujú 2 možné možnosti: buď každá živá bytosť pochádza od rovnakého spoločného predka, alebo ak sa tak nestalo, zjavila sa nezávisle rôzne typy živých bytostí s rovnakým chemickým zložením v priebehu histórie, niečo vysoko nepravdepodobné.

To je miesto, kde princíp Ockhamova žiletka, ktorá nastoľuje nasledujúce: z dvoch teórií o rovnakých podmienkach najjednoduchšia určite vysvetlí nastolený problém. Homogénna existencia biomolekúl vo všetkých taxónoch teda potvrdzuje čo najracionálnejším spôsobom, že všetky živé bytosti ožarovali od rovnakého predka.

Skôr ako prejdeme k zložitým problémom, bude zaujímavé venovať malý priestor bioelementom, stĺpikom, na ktorých sú chemicky podporované biomolekuly. Budeme rýchli.

Bioelementy

Bioelementy sú chemické prvky, ktoré sú prítomné vo všetkých živých bytostiach, či už v atómovej forme alebo ako členovia biomolekúl. Aj keď v tkanivách živých bytostí možno nájsť viac ako 60 prvkov celej periodickej tabuľky, iba 25 je univerzálnych a neodcudziteľných.

Ďalej 96% hmotnosti takmer všetkých bunkových tiel zodpovedá iba 6 bioelementom: uhlík (C), vodík (H), kyslík (O), dusík (N), fosfor (P) a síra (S) alebo CHONPS, pre priateľov pravidiel mnemotechnické pomôcky.

Týchto 6 prvkov je základom biomolekúl, kvôli nasledujúce vlastnosti, ktoré sa vyskytujú:

• Umožňujú medzi nimi vznik kovalentných väzieb (delia sa o elektróny). Tieto väzby sú veľmi stabilné a umožňujú tvorbu biomolekúl.
• Atómy uhlíka môžu vytvárať trojrozmerné kostry, čo umožňuje živým veciam prezentovať veľmi odlišné zlúčeniny na základe ich uhlíkovej kostry.
• Bioelementy umožňujú vznik dvojitých a trojitých väzieb medzi nimi, ako aj syntézu rôznych štruktúr (rozvetvené, cyklické atď.)
• Ak je pripojených málo bioelementov, je možné syntetizovať veľké množstvo funkčných skupín s rôznymi chemickými a fyzikálnymi vlastnosťami.

Na základe všetkých týchto predpokladov sa zakladá od najjednoduchších baktérií po celé ľudské telo. Na konci dňa nesmieme stratiť nadhľad nad nasledujúcou skutočnosťou: biologická zložitosť je určená počtom buniek a organizáciou, ale bazálny substrát je vždy rovnaký.

Typy biomolekúl

Tu je zoznam typov biomolekúl prítomných v tele všetkých živých bytostí.

1. Aminokyseliny a bielkoviny

Aminokyseliny sú organické molekuly s aminoskupinou (-NH2) na jednom konci a karboxylovou skupinou (-COOH) na druhom konci. Sú základom bielkovín, aj keď v ľudskom tele môžu vykonávať aj ďalšie funkcie. Príkladom toho je GABA (kyselina y-aminomaslová), pretože ide o aminokyselinu, ktorá nie je prítomná v našich proteínoch, a ktorá tiež pôsobí ako neurotransmiter v nervovom systéme.

Existuje veľa druhov aminokyselín, ale iba 20 z nich kóduje bielkoviny živých bytostí. Proteín je taký, keď reťazec spojených aminokyselín presahuje 50 - 100 jednotiek alebo ak to nedosiahne, dosiahne hmotnosť 5 000 amu (zjednotená atómová hmotnostná jednotka). Bielkoviny sa tiež považujú za biomolekuly samy o sebe (aj keď sú väčšie a zložitejšie), takže ich možno zaradiť do rovnakej kategórie ako tieto biomolekuly, z ktorých sa skladajú.

• Mohlo by vás zaujímať: „Čo je to aminokyselina? Charakteristika tohto typu molekúl "

2. Sacharidy

Sacharidy (tiež známe ako sacharidy) Sú to biomolekuly, ktoré sú dobre známe pre svoj význam vo výžive, pretože sú medzi nimi voľné cukry, škrob, glykogén a mnoho ďalších látok.. Vždy sú spojené s vysokým obsahom energie (1 gram poskytuje 4,5 kcal), takže sú spojené s ukladaním a spaľovaním energie vo väčšine živých bytostí. Bez toho, aby sme išli ďalej, nie je u ľudí najväčšou krátkodobou energetickou rezervou tukové tkanivo: je to vlastne glykogén.

Vďaka svojim vynikajúcim energetickým vlastnostiam to odhaduje Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) približne 55-60% celkového kalorického príjmu človeka by malo byť založených na sacharidoch. Dosiahnutie tejto hodnoty nie je ťažké, pretože sacharidy, ako napríklad škrob, sa hojne nachádzajú v chlebe, kukurici, zemiakoch, ryži, cereáliách, strukovinách a mnohých mliečnych výrobkoch.

3. Lipidy

Lipidy sú všeobecne známe ako tuky, pozostávajúce hlavne z uhlíka, vodíka a v menšej miere kyslíka. Táto heterogénna skupina zahŕňa tuky alebo oleje, fosfolipidy a mastné kyseliny (nasýtené, mononenasýtené a polynenasýtené).

Potraviny s vysokým obsahom lipidov by mali predstavovať 30-35% z vášho celkového kalorického príjmu, takže na rozdiel od všeobecného presvedčenia, tuky nie sú samy o sebe zlé. Ľudské tukové tkanivo má hormonálne vlastnosti, umožňuje dlhodobé ukladanie energie, chráni nás pred mechanickým poškodením a mnohými ďalšími vecami.

• Mohlo by vás zaujímať: „Druhy tukov (dobré a zlé) a ich funkcie“

4. Vitamíny

Vitamíny sú medzi nimi veľmi rozdielne zlúčeniny nevyhnutné pre život. Tieto látky sú všeobecne známe ako „mikroživiny“, a to napriek tomu, že sú potrebné v množstve Minimálne, vykonávajú na našom tele sériu úloh, ktoré sa nedajú nahradiť inými zlúčeniny. Vitamín A, vitamín C a vitamín E sú jasnými príkladmi v tejto skupine.

5. Nukleové kyseliny

Nukleové kyseliny nevyžadujú úpravu: hovoríme o DNA a RNA. Prvou je knižnica života, ktorá obsahuje všetky genetické informácie potrebné pre bunkový metabolizmus, a teda prežitie všetkých našich buniek, orgánov a tkanív.

DNA obsahuje aj základ dedičnosti a vývoja, pretože vďaka nej sa zdedia sa mutácie a znaky, ktoré menia genotyp a fenotyp druhu v celom systéme počasie.

6. Anorganické biomolekuly

Ako naznačuje jeho názov, nemajú organickú povahu, napriek tomu zohrávajú kľúčovú úlohu pri formovaní a udržiavaní organizmov. Jasným príkladom anorganickej biomolekuly je voda (H20), ktorá predstavuje 70% z celkovej hmotnosti buniek.

Pokračovať

Ako ste videli, definícia pojmu „život“ sa stáva o niečo ľahšou, keď pochopíme, že koniec koncov sme všetci jeden konglomerát 25 organických zlúčenín, najmä 6 bioprvkov: uhlík (C), vodík (H), kyslík (O), dusík (N), fosfor (P) a síra (S). Keď znížime morfologickú zložitosť na minimum, zistíme, že baktéria a ľudská bunka sú si takmer podobné ako iné.

Koniec koncov, takmer všetko okolo nás je uhlík a ďalšie organické prvky, v tej či onej podobe. Od hľuzy rastliny po pečeň človeka existujú tisíce rokov vývoja prostredníctvom, ale aj podobnú funkčnosť a podobné chemické zloženie na úrovni elementárne.

Bibliografické odkazy:

• Fuentes-Quero, F. (2016). Bioelementy a biomolekuly: didaktická jednotka pre stredné školy.
• Sacharidy, asturnatura.com. Vyzdvihnuté 10. marca v https://www.asturnatura.com/articulos/glucidos/
• Lipidy, puleva. Vyzdvihnuté 10. marca v https://www.lechepuleva.es/corazon-sano/lipidos
• Macarulla, J. M. (2021). Biomolekuly. Reverte.
• Mora, J. G. (2003). Biologické základy fyzického cvičenia. Wanceulen SL.
• Rodríguez, P. M. (2019). Slová vo veciach: vedomosti, sila a subjektivizácia medzi algoritmami a biomolekulami. Technológia a spoločnosť, 95.
• Sarria López, Á. D. (2015). Biomolekuly.
• Vitamíny, Supradyn.es. Vyzdvihnuté 10. marca v https://www.supradyn.es/vitaminas-y-minerales