berbagai macam senyawa alam kimia yang berbeda dari manusia telah berhasil mensintesis di laboratorium.Namun, masih yang paling penting dan bermakna bagi kehidupan semua sistem kehidupan telah dan akan tetap adalah alami, bahan alami.Artinya, molekul-molekul yang terlibat dalam ribuan reaksi biokimia di dalam organisme dan bertanggung jawab untuk operasi normal.Sebagian besar
dari mereka termasuk dalam kelompok yang memiliki nama "polimer biologis."
pengertian umum biopolimer
Pertama, kita harus mengatakan bahwa semua senyawa ini - Tinggi memiliki massa mencapai jutaan Dalton.Zat-zat ini - hewan dan tumbuhan polimer, yang memainkan peran penting dalam membangun sel-sel dan struktur mereka, metabolisme pemeliharaan, fotosintesis, respirasi, nutrisi dan semua fungsi penting lainnya dari setiap organisme hidup.
melebih-lebihkan pentingnya senyawa ini sulit.Biopolimer - adalah zat alami yang berasal dari alam, dibentuk pada organisme hidup dan yang merupakan dasar dari semua kehidupan di planet kita.Apa sebenarnya hubungan mereka termasuk?Sel
biopolimer
mereka cukup banyak.Dengan demikian, biopolimer utama adalah sebagai berikut: protein
- ;Polisakarida
- ;Asam nukleat
- (DNA dan RNA).
Selain ini, di sini adalah mungkin untuk memasukkan banyak polimer campuran yang terbentuk dari kombinasi dari mereka yang sudah terdaftar.Misalnya, lipoprotein, lipopolisakarida, glikoprotein dan lain-lain.Sifat
Umum
Ada beberapa fitur yang umum untuk semua molekul.Misalnya, sifat-sifat umum berikut biopolimer: berat molekul
- tinggi karena pembentukan macrochains besar dengan konsekuensi dalam struktur kimia;
- jenis obligasi di makromolekul (hidrogen, interaksi ionik, tarik elektrostatik, disulfida jembatan, ikatan peptida, dll);
- unit struktural dari setiap sirkuit - unit monomer;
- stereoregularity atau kekurangan itu dalam struktur rantai.
Tapi secara umum, semua biopolimer masih perbedaan lebih dalam struktur dan fungsi, bukan kesamaan.
Protein
penting dalam kehidupan semua makhluk hidup adalah molekul protein.Biopolimer tersebut - adalah dasar dari biomassa.Bahkan dalam teori Oparin-Haldane kehidupan di Bumi berasal dari tetesan coacervate, yang merupakan protein.Struktur
zat ini tunduk pada perintah tegas dalam struktur.Dasar setiap protein terdiri residu asam amino yang dapat dihubungkan bersama dalam rantai panjang tak terbatas.Hal ini dilakukan dengan membentuk ikatan khusus - peptida.Obligasi tersebut terbentuk antara empat elemen: karbon, oksigen, nitrogen dan hidrogen.
Struktur molekul protein dapat mencakup banyak residu asam amino sebagai sama atau berbeda (beberapa puluhan ribu atau lebih).Spesies seluruh asam amino yang ditemukan dalam komposisi senyawa, ada 20. Namun, kombinasi mereka memungkinkan berbagai protein untuk berkembang dalam jumlah dan spesies terhadap.Protein
biopolimer memiliki konformasi spasial yang berbeda.Misalnya, perwakilan mungkin ada dalam bentuk struktur primer, sekunder, tersier atau kuaterner.
paling sederhana dan linear satu - primer.Ini hanyalah jumlah sekuens asam amino bergabung bersama-sama.
konformasi sekunder memiliki struktur yang lebih kompleks, seperti total macrochains heliks protein mulai terbentuk kumparan.Dua terletak dekat macrostructure diadakan di samping satu sama lain dengan kovalen dan hidrogen interaksi antara kelompok atom.Ada struktur sekunder alpha dan beta-helix protein.
struktur tersier digulung menjadi bola dari makromolekul (rantai polipeptida) protein.Ini adalah jaringan yang kompleks dari interaksi dalam tetesan ini memungkinkan untuk menjadi cukup stabil dan menjaga bentuk diadopsi.
kuaterner konformasi - sebuah beberapa rantai polipeptida, spiral melingkar dan dipelintir menjadi bola, yang sementara masih saling berhubungan untuk membentuk beberapa link dari berbagai jenis.Struktur globular yang paling sulit.Fungsi
molekul protein
- Transportasi.Hal ini dilakukan sebagai bagian dari protein membran sel plasma.Mereka membentuk saluran ion yang mampu melewati molekul tertentu.Juga, banyak protein merupakan bagian dari pergerakan organel protozoa dan bakteri, sehingga langsung berpartisipasi dalam gerakan mereka.Fungsi
- Energi mengeksekusi Data molekul yang sangat aktif.Satu gram metabolisme protein merupakan 17,6 kJ.Oleh karena itu, konsumsi tanaman dan hewan produk yang mengandung senyawa ini, sangat penting untuk organisme hidup.Fungsi konstruksi
- adalah untuk berpartisipasi dalam molekul protein membangun mayoritas struktur selular, memiliki sel, jaringan, organ, dan sebagainya.Hampir setiap sel pada dasarnya dibangun dari molekul-molekul (sitoplasma sitoskeleton, membran plasma, ribosom, mitokondria dan struktur lain yang terlibat dalam pembentukan senyawa protein).
- katalitik fungsi dilakukan oleh enzim, yang pada sifat kimia mereka tidak lain dari protein.Tanpa enzim akan reaksi tidak mungkin paling biokimia dalam tubuh, karena mereka - katalis biologis dalam sistem kehidupan.
- Receptor (juga sinyal) fungsi membantu sel untuk menavigasi dan menanggapi setiap perubahan lingkungan, baik mekanik dan kimia.
Jika kita melihat protein secara lebih mendalam, adalah mungkin untuk mengalokasikan beberapa fungsi yang lebih sekunder.Namun tercantum dasar.
nukleat asam
biopolimer tersebut - merupakan bagian penting dari setiap sel, apakah itu prokariotik atau eukariotik.Karena asam nukleat adalah molekul DNA (asam deoksiribonukleat) dan RNA (ribonucleic acid), yang masing-masing merupakan unsur yang sangat penting bagi makhluk hidup.
Dengan sifat kimianya dari DNA dan RNA adalah nukleotida dihubungkan oleh ikatan hidrogen dan jembatan fosfat.Struktur ini terdiri dari nukleotida DNA, seperti:
- adenin;
- timin;
- guanin;
- sitosin;
- gula pyatiuglerodisty deoksiribosa.
RNA dicirikan timin yang diganti dengan urasil, dan gula - ribosa.
Karena organisasi struktural khusus dari molekul DNA dapat melakukan sejumlah fungsi yang sangat penting.RNA juga memainkan peran besar dalam sel.Fungsi
asam seperti
asam nukleat - biopolimer, bertanggung jawab untuk fungsi-fungsi berikut:
- DNA adalah kustodian dan penyampai informasi genetik dalam sel organisme hidup.Di prokariota, molekul ini didistribusikan dalam sitoplasma.Sel eukariotik adalah dalam inti, dipisahkan karyotheca.
- molekul DNA untai ganda dibagi menjadi bagian - gen yang membentuk struktur kromosom.Gen setiap makhluk membentuk kode genetik khusus, yang dienkripsi semua tanda-tanda organisme.
- RNA adalah tiga jenis - matriks, ribosom dan transportasi.Ribosom terlibat dalam sintesis dan perakitan molekul protein pada struktur yang sesuai.Matrix dan mentransfer transportasi informasi membaca dari DNA dan menguraikan signifikansi biologis.
polisakarida
Senyawa ini - sebagian besar polimer sayuran, yang ditemukan tepatnya di sel flora.Sangat kaya polisakarida dinding sel yang berisi selulosa.
Dengan sifat kimia mereka, polisakarida - struktur yang kompleks makromolekul karbohidrat.Dapat linear, berlapis, konformasi silang.Monomer bertindak sederhana lima, sering gula enam karbon - ribosa, glukosa, fruktosa.Mereka adalah sangat penting untuk makhluk hidup, sebagai bagian dari sel adalah tanaman pengganti nutrisi dibagi untuk melepaskan sejumlah besar energi.
nilaiperwakilan yang berbeda
polimer biologis yang sangat penting seperti pati, selulosa, inulin, glikogen, kitin dan lain-lain.Bahwa mereka adalah sumber penting energi dalam organisme hidup.
contoh, selulosa - komponen wajib dari dinding sel tanaman, beberapa bakteri.Ini memberikan kekuatan, bentuk tertentu.Dalam industri, seorang pria yang digunakan untuk memproduksi kertas, serat asetat sekuritas.
Pati - hara tanaman cadang, yang juga merupakan produk makanan yang berharga bagi manusia dan hewan.
glikogen, atau lemak hewan, - nutrisi cadangan pada hewan dan manusia.Melakukan fungsi isolasi termal, sumber energi, perlindungan mekanik.
biopolimer dicampur sebagai bagian dari makhluk hidup
Selain orang-orang yang telah kita bahas, ada berbagai kombinasi dari senyawa molekul tinggi.Biopolimer seperti - struktur yang kompleks campuran protein dan lipid (lipoprotein) atau polisakarida dan protein (glikoprotein).Hal ini juga memungkinkan kombinasi lipid dan polisakarida (lipopolisakarida).
Setiap biopolimer ini memiliki banyak varietas tampil di makhluk hidup sejumlah fungsi penting: transportasi, signaling, reseptor, peraturan, enzimatik, konstruksi dan banyak lainnya.Struktur mereka secara kimia sangat kompleks dan tidak semua perwakilan diuraikan, sehingga fungsi tersebut tidak sepenuhnya didefinisikan.Saat ini, hanya diketahui yang paling umum, tetapi banyak dari batas-batas pengetahuan manusia.