Биомолекуле: шта су то, врсте, функције и карактеристике

Живот се на нивоу зоолошког врта односи на скуп параметара који разликују животиње, биљке, гљиве, протисте, археје и бактерија из остатка природне стварности, или другим речима, из абиотског (неживог) дела екосистеме. Знати да камен није жив је једноставно, али, на пример, у ком тренутку би вируси пали? Шта је са вироидима и прионима, основним инфективним агенсима који су мало више од ланца РНК или погрешно увијеног протеина?

Није нам намера да се заплећемо у метафизичка питања, али неопходно је знати да оно што генерише живот у многим случајевима уопште није јасно. Поред хомеостазе, раста, репродукције и диференцијације, постоји неколико бољих дефиниција које би живот дефинисале као следеће: „шта се дешава између стања рођења и смрти“.

У сваком случају, ако сва жива бића имају нешто заједничко (осим присуства најмање ћелија) је да се састоје од 4 битна биоелемента: угљеника, водоника, кисеоника и азота. На основу ова 4 хемијска стуба, настају сви биомолекули који чине сваку од наших ћелија

и, према томе, омогућавају живот на планети Земљи. Ако желите да знате све о овој теми, наставите да читате.

• Повезани чланак: „Најважнији делови ћелије и органеле: преглед“

Шта су биомолекуле?

Биомолекуле су хемијска једињења која чине живу материју свих бића која насељавају Земљу. Они су резултат спајања биоелемената хемијским везама, међу којима се истичу они ковалентног типа. Ови универзални биомолекули су аминокиселине, угљени хидрати, липиди, протеини, витамини и нуклеинске киселине.

Ови молекули се непрестано понављају у свим живим бићима на планети, нешто са врло јасним импликацијама. Суочени са овим сценаријем, постоје две могуће опције: или свако живо биће потиче од истог заједничког претка или су се, у противном, појавиле независно различите врсте живих бића са истим хемијским саставом током историје, нешто изузетно мало вероватно.

Овде је принцип оцкхам бријач, што покреће следеће: од две теорије са једнаким условима, најједноставнија ће сигурно објаснити постављени проблем. Дакле, хомогено постојање биомолекула у свим таксонима на најрационалнији могући начин потврђује да су сва жива бића зрачила од истог претка.

Пре него што пређемо на сложена питања, занимљиво нам је посветити мали простор биоелементима, стубовима на којима су биомолекули хемијски подржани. Бићемо брзи.

Биоелементи

Биоелементи су хемијски елементи који су присутни у свим живим бићима, било у атомском облику или као чланови биомолекула. Иако се у ткивима живих бића може наћи више од 60 елемената читавог периодног система, само 25 је универзално и неотуђиво.

Даље, 96% масе готово свих ћелијских тела одговара само 6 биоелемената: угљеник (Ц), водоник (Х), кисеоник (О), азот (Н), фосфор (П) и сумпор (С), или ЦХОНПС, за пријатеље правила мнемотехника.

Ових 6 елемената су основа биомолекула, због следећа својства која представљају:

• Омогућавају стварање ковалентних веза између њих (деле електроне). Те везе су врло стабилне и омогућавају стварање биомолекула.
• Атоми угљеника могу формирати тродимензионалне костуре, омогућавајући живим бићима да представљају веома различита једињења на основу свог угљеничног скелета.
• Биоелементи омогућавају стварање двоструких и троструких веза између себе, као и синтезу различитих структура (разгранатих, цикличних итд.)
• Са мало прикачених биоелемената, може се синтетизовати велики број функционалних група, са различитим хемијским и физичким својствима.

На основу свих ових премиса, заснован је од најједноставнијих бактерија до читавог људског тела. На крају дана, не смемо изгубити перспективу следеће чињенице: биолошка сложеност се одређује бројем ћелија и организацијом, али базални супстрат је увек исти.

Врсте биомолекула

Ево списка врста биомолекула присутних у телу свих живих бића.

1. Аминокиселине и протеини

Аминокиселине су органски молекули са амино групом (-НХ2) на једном крају и карбоксилном групом (-ЦООХ) на другом. Они су основа протеина, мада могу да обављају и друге функције у људском телу. Пример за то је ГАБА (γ-амино-маслена киселина), јер је то аминокиселина која није присутна у нашим протеинима и која делује и као неуротрансмитер у нервном систему.

Постоји много врста аминокиселина, али само њих 20 кодира протеине живих бића. Протеин је такав када ланац спојених аминокиселина прелази 50-100 јединица или, ако то не постигне, достигне масу од 5000 аму (јединствена атомска јединица масе). Протеини се такође сматрају биомолекулама сами по себи (иако већи и сложенији), па се могу уврстити у исту категорију као и ови биомолекули који их чине.

• Можда ће вас занимати: „Шта је аминокиселина? Карактеристике ове врсте молекула "

2. Угљени хидрати

Угљени хидрати (познати и као угљени хидрати) Они су биомолекуле добро познате по значају у исхрани, јер су међу њима слободни шећери, скроб, гликоген и многе друге супстанце.. Увек су повезани са високим садржајем енергије (1 грам обезбеђује 4,5 кцал), па су повезани са складиштењем и сагоревањем енергије у већини живих бића. Не одлазећи даље, у човеку највећа краткорочна резерва енергије није масно ткиво: то је заправо гликоген.

Због својих одличних енергетских својстава, Светска здравствена организација (ВХО) процењује да приближно 55-60% укупног калоријског уноса човека треба да се заснива на угљеним хидратима. Постизање ове вредности није тешко, јер се угљени хидрати попут скроба налазе у обиљу хлеба, кукуруза, кромпира, пиринча, житарица, махунарки и многих млечних производа.

3. Липиди

Липиди су углавном познате као масти, које се углавном састоје од угљеника, водоника и, у мањој мери, кисеоника. Ова хетерогена група укључује масти или уља, фосфолипиде и масне киселине (засићене, мононезасићене и полинезасићене).

Храна богата липидима треба да чини 30-35% вашег укупног калоријског уноса, па супротно увријеженом мишљењу, масти саме по себи нису лоше. Људско масно ткиво има хормонска својства, омогућава дугорочно складиштење енергије, штити нас од механичких оштећења и многих других ствари.

• Можда ће вас занимати: „Врсте масти (добре и лоше) и њихове функције“

4. Витамини

Витамини су врло различита једињења, међу којима су неопходни за живот. Ове супстанце су опште познате као „микронутријенти“, стога, иако су потребне у количинама Минимални, они обављају низ задатака на нашем телу које други не могу заменити једињења. Витамин А, витамин Ц и витамин Е су јасни примери унутар ове групе.

5. Нуклеинске киселине

Нуклеинске киселине не захтевају презентацију: говоримо о ДНК и РНК. Прва је библиотека живота, јер обухвата све генетске информације неопходне за ћелијски метаболизам и, према томе, опстанак свих наших ћелија, органа и ткива.

ДНК такође садржи основу наследности и еволуције, јер захваљујући њој, наслеђују се мутације и карактери који мењају генотип и фенотип врсте широм временске прилике.

6. Неоргански биомолекули

Као што му име говори, нису органске природе, али ипак играју кључну улогу у формирању и одржавању организама. Јасан пример неорганске биомолекуле је вода (Х20) која чини 70% укупне тежине ћелије.

Резиме

Као што сте видели, дефинисање појма „живот“ постаје мало лакше када схватимо да смо, на крају крајева, сви једно конгломерат од 25 органских једињења, посебно 6 биоелемената: угљеник (Ц), водоник (Х), кисеоник (О), азот (Н), фосфор (П) и сумпор (С). Када морфолошку сложеност смањимо на минимум, откривамо да су бактерија и људска ћелија готово сличније него различите.

На крају крајева, готово све око нас је угљеник и други органски елементи, у једном или другом облику. Од кртоле биљке до јетре људског бића постоје хиљаде година еволуције кроз, али такође слична функционалност и сличан хемијски састав на нивоу елементарно.

Библиографске референце:

• Фуентес-Куеро, Ф. (2016). Биоелементи и биомолекули: дидактичка јединица за средњу школу.
• Угљени хидрати, астурнатура.цом. Подигнуто 10. марта године https://www.asturnatura.com/articulos/glucidos/
• Липиди, пулева. Подигнуто 10. марта године https://www.lechepuleva.es/corazon-sano/lipidos
• Мацарулла, Ј. М. (2021). Биомолекуле. Врати се.
• Мора, Ј. Г. (2003). Биолошке основе физичког вежбања. Ванцеулен СЛ.
• Родригуез, П. М. (2019). Речи у стварима: знање, снага и субјективизација између алгоритама и биомолекула. Технологија и друштво, 95.
• Сарриа Лопез, А. Д. (2015). Биомолекуле.
• Витамини, Супрадин.ес. Подигнуто 10. марта године https://www.supradyn.es/vitaminas-y-minerales