stort udvalg af forbindelser af forskellig kemisk natur mennesket har formået at syntetisere i laboratoriet.Men stadig er det vigtigste og meningsfuld for livet for alle levende systemer har været og vil fortsat være, er de naturlige, naturlige stoffer.Det vil sige, de molekyler, der er involveret i tusindvis af biokemiske reaktioner inde i organismen og er ansvarlige for den normale drift.
langt de fleste af dem tilhører en gruppe, der har navnet "biologiske polymerer."
generel opfattelse af biopolymerer
første skal vi sige, at alle disse forbindelser - Høj besidder masse nå til millioner af Dalton.Disse stoffer - dyre- og plantearter polymerer, som spiller en afgørende rolle i opbygningen af celler og deres strukturer, vedligeholdelse metabolisme, fotosyntese, respiration, ernæring og alle andre vitale funktioner i enhver levende organisme.
overvurderer betydningen af disse forbindelser vanskelige.Biopolymerer - er naturlige stoffer af naturlig oprindelse, dannet i levende organismer, og som er grundlaget for alt liv på vores planet.Hvad er forbindelsen de omfatter?
Biopolymerer celler
dem ganske meget.Således er de vigtigste biopolymerer er som følger:
- proteiner;
- polysaccharider;
- nukleinsyrer (DNA og RNA).
Ud over disse, her er det muligt at inkludere mange blandede polymerer, der er dannet ud fra kombinationer af dem, der allerede er opført.For eksempel lipoproteiner, lipopolysaccharider, glycoproteiner og andre.
Generelle egenskaber
Der er flere funktioner, der er fælles for alle af molekylet.For eksempel følgende generelle egenskaber biopolymerer:
- høj molekylvægt på grund af dannelsen af enorme macrochains med forgreninger i den kemiske struktur;
- typer af obligationer i makromolekyler (brint, ioniske interaktioner, elektrostatisk tiltrækning, disulfid broer, peptid obligationer, etc.);
- strukturelle enhed af hvert kredsløb - monomer enhed;
- stereoregularitet eller mangel på samme i strukturen af kæden.
Men generelt alle biopolymerer er stadig flere forskelle i struktur og funktioner, snarere end ligheder.
Proteiner
stor betydning i livet i alle levende væsener er proteinmolekyler.Sådanne biopolymerer - er grundlaget for biomassen.Selv i teorien om Oparin-Haldane livet på Jorden stammede fra koacervat dråber, som er et protein.
struktur af disse stoffer er underlagt en streng orden i strukturen.Grundlaget for hvert protein omfatter aminosyrerester, der kan tilsluttes sammen i en kæde af ubegrænset længde.Dette gøres ved at danne særlige bindinger - peptid.En sådan binding dannes mellem de fire elementer: carbon, oxygen, nitrogen og hydrogen.
Strukturen af proteinmolekylet kan indeholde en masse af aminosyrerester som ens eller forskellige (et par titusinder eller mere).Hele arter af aminosyrer, der findes i sammensætningen af forbindelserne er der 20., deres kombination giver imidlertid en række proteiner at blomstre i antallet og arten imod.
Biopolymerer proteiner har forskellige rumlige kropsbygning.For eksempel kan en repræsentant eksistere i form af primære, sekundære, tertiære eller kvaternære struktur.
mest enkle og lineær én - primære.Det er simpelthen antallet af aminosyresekvenser sammenføjet.
sekundær kropsbygning har en mere kompleks struktur, som det samlede macrochains spiralformet protein begynder at danne spoler.To beliggende nær makrostruktur holdt ved siden af hinanden ved hjælp af kovalente og brint interaktioner mellem grupper af atomer.Der er alfa og beta-helix sekundær struktur af proteiner.
tertiære struktur er rullet ind i en kugle af en makromolekyle (polypeptid kæde) protein.Det er et komplekst netværk af interaktioner inden for denne kugle gør det muligt at være ret stabil og holde den vedtagne form.
kvaternære konformation - en flere polypeptidkæder, spiralformet oprullet og drejet til en kugle, som samtidig forbundet til dannelse af flere forbindelser af forskellige typer.Den vanskeligste kugleformet struktur.
funktioner af proteinmolekyler
- Transport.Den udføres en del af cellen plasmamembranproteiner.De danner ionkanaler, der er i stand til at passere visse molekyler.Også mange proteiner er en del af bevægelsen af organeller af protozoer og bakterier, så deltager direkte i deres bevægelse.
- energifunktion udfører data meget aktive molekyler.Et gram protein metabolisme udgør 17,6 kJ.Derfor er forbruget af vegetabilske og animalske produkter, der indeholder disse forbindelser, er det afgørende at levende organismer.Konstruktion
- funktion er at deltage i proteinmolekyler konstruere de fleste cellulære strukturer, ejer celler, væv, organer, og så videre.Stort set hvilken som helst celle er dybest set konstrueret ud fra disse molekyler (cytoplasma cytoskelettet plasmamembran, ribosom, mitokondrier og andre strukturer er involveret i dannelsen af protein forbindelser).
- katalytiske funktion udføres af enzymer, som i deres kemiske natur er intet andet end proteiner.Uden enzymer ville det være umuligt mest biokemiske reaktioner i kroppen, da de er - biologiske katalysatorer i levende systemer.
- Receptor (også signalere) funktionen hjælper celler til at navigere og reagere på eventuelle ændringer i miljøet, både mekanisk og kemisk.
Hvis vi ser på proteiner i større dybde, er det muligt at afsætte nogle flere sekundære funktioner.Men opført er grundlæggende.
nukleinsyre
Sådanne biopolymerer - er en vigtig del af enhver celle, uanset om det er prokaryot eller eukaryot.Fordi nukleinsyrer DNA-molekyler (deoxyribonukleinsyre) og RNA (ribonukleinsyre), som hver især er et meget vigtigt element for de levende væsener.
Ved deres kemiske natur af DNA og RNA-sekvensen er nukleotider der er forbundet ved hjælp af hydrogenbindinger og fosfat broer.Strukturen består af DNA nucleotider, såsom
- adenin;
- thymin;
- guanin;
- cytosin;
- pyatiuglerodisty sukker deoxyribose.
RNA, kendetegnet ved, at thymin er erstattet med uracil, og for sukker - ribose.
På grund af den særlige strukturelle organisering af DNA-molekylet kan udføre en række livsvigtige funktioner.RNA spiller også en stor rolle i cellen.
funktioner sådanne syrer
nukleinsyrer - biopolymerer, er ansvarlige for følgende funktioner:
- DNA er vogter og senderen af genetisk information i cellerne i levende organismer.I prokaryoter, er dette molekyle fordelt i cytoplasmaet.Den eukaryote celle er inde i kernen, adskilt karyotheca.
- dobbeltstrenget DNA-molekyle er opdelt i portioner - de gener, der udgør strukturen af kromosomer.Generne for hver skabning danner en særlig genetisk kode, som er krypteret alle tegn på organismen.
- RNA er tre slags - matrix, ribosomale og transport.Ribosomal involveret i syntesen og samlingen af proteinmolekyler på tilsvarende strukturer.Matrix og transport informationsoverførsel læses fra DNA'et og dechifrere den biologiske betydning.
polysaccharider
disse forbindelser - er for det meste vegetabilske polymerer, der findes netop i cellerne af flora.Særlig rig på polysaccharider i cellevæggen, der indeholder cellulose.
ved deres kemiske natur, polysaccharider - et makromolekyle kulhydrat kompleks struktur.Kan være lineær, lagdelt, tværbundet konformationer.Monomerer handle enkel fem-, ofte seks-carbon sukker - ribose, glucose, fructose.De er af stor betydning for levende væsener, som en del af cellen er en erstatning plantenæringsstoffer er opdelt for at frigive store mængder energi.
værdi forskellige repræsentanter
meget vigtige biologiske polymerer, såsom stivelse, cellulose, inulin, glycogen, chitin og andre.At de er vigtige energikilder i levende organismer.
eksempel cellulose - en obligatorisk bestanddel af cellevæggen i planter, nogle bakterier.Det giver styrke, en bestemt form.I industrien anvendes en mand til at producere papir, værdipapirer acetatfibre.
Stivelse - reservedele plantenæringsstoffer, som også er en værdifuld fødevare til mennesker og dyr.
glykogen eller animalsk fedt, - reservekrav næringsstoffer i dyr og mennesker.Udfører funktioner af varmeisolering, energikilde, mekanisk beskyttelse.
blandede biopolymerer som en del af levende væsener
ud over dem, som vi har overvejet, er der forskellige kombinationer af højmolekylære forbindelser.Sådanne biopolymerer - en blandet kompleks struktur af proteiner og lipider (lipoprotein) eller af polysaccharider og proteiner (glycoproteiner).Det er også muligt at kombinationen af lipider og polysaccharider (lipopolysaccharid).
Hver af disse biopolymerer har mange sorter, der udfører i levende væsener en række vigtige funktioner: transport, signalering, receptor, lovgivningsmæssige, enzymatisk, byggeri og mange andre.Deres struktur er kemisk meget kompleks og ikke alle repræsentanter tydet, så funktionen er ikke fuldstændigt klarlagt.På nuværende tidspunkt er det kun kendt til den mest almindelige, men meget af grænserne for menneskelig viden.
