של תרכובות כימיות שונה של טבעו של האדם הצליח לסנתז במעבדה.עם זאת, עדיין החשוב ומשמעותי בחייהם של כל מערכות החיים ביותר היו ויישארו הוא החומרים טבעיים, טבעיים.כלומר, מולקולות שמעורבות באלפי תגובות ביוכימיות בתוך האורגניזם ואחראיות לפעולה הרגילה.רוב מכריע
מהם שייך לקבוצה שיש שם "פולימרים ביולוגיים."
רעיון כללי של biopolymers
ראשית, אנחנו צריכים לומר שכל תרכובות אלה - בעל מסה להגיע למיליונים Daltons גבוה.חומרים אלה - פולימרים בעלי חיים וצמחים, אשר ממלאים תפקיד מכריע בבניית התאים והמבנים שלהם, חילוף חומרים תחזוקה, פוטוסינתזה, נשימה, תזונה וכל פונקציות חיוניות האחרות של כל אורגניזם חי.
להפריז בחשיבות של תרכובות אלה קשים.Biopolymers - הם חומרים טבעיים ממקור טבעי, שנוצרו באורגניזמים חיים, ואשר מהווה את הבסיס של כל החיים על כוכב הלכת שלנו.מה זה בדיוק החיבור הם כוללים?תאי Biopolymers
די הרבה.לפיכך, biopolymers העיקרי הם כדלקמן: חלבוני
- ;סוכרים
- ;חומצות
- גרעין (DNA ו- RNA).
מלבד אלה, כאן הוא אפשרי זה לכולל פולימרים מעורבים רבים שנוצרים משילובים של אלה שכבר מופיעים.לדוגמא, ליפופרוטאינים, lipopolysaccharides, גליקופרוטאינים ואחרים.מאפייני
כלליים
יש כמה תכונות שאינן משותפים לכל המולקולה.לדוגמא, את המאפיינים הכלליים הבאים של biopolymers: משקל מולקולרי גבוה
- עקב היווצרות של macrochains הענק עם השלכות במבנה הכימי;סוגי
- של אגרות חוב במקרו-מולקולות (מימן, אינטראקציות יוניות, משיכה אלקטרוסטטית, גשרי דיסולפיד, אג"ח פפטיד, וכו ');
- יחידה מבנית של כל מעגל - יחידת מונומר;stereoregularity
- או היעדרה במבנה של שרשרת.
אבל באופן כללי, כל biopolymers הוא עדיין יותר הבדלים במבנה ובפונקציות, ולא דמיון.חשיבות רבה
החלבונים
בחייו של כל יצורי החיים הן מולקולות חלבון.biopolymers כזה - הוא הבסיס של ביומסה.אפילו בתאוריה של החיים Oparin-Haldane על פני כדור הארץ שמקורה טיפות coacervate, שהוא חלבון.מבנה
של חומרים אלה כפוף להוראה חמורה במבנה.הבסיס של כל חלבון מהווה שאריות חומצת אמינו שיכול להיות מחוברת יחד בשרשרת באורך בלתי מוגבל.הדבר נעשה על ידי יצירת קשרים מיוחדים - פפטיד.קשר כזה נוצר בין ארבעה יסודות: פחמן, חמצן, חנקן ומימן.
המבנה של מולקולת החלבון יכול לכלול הרבה שאריות חומצת אמינו כזהים או שונה (כמה עשרות אלפים או יותר).מינים שלמים של חומצות אמינו נמצאו בהרכב של התרכובות, יש 20. עם זאת, שילובם מאפשר מגוון רחב של חלבונים לפרוח במספר ומינים נגד.יש חלבוני
Biopolymers קונפורמציה מרחבי שונות.לדוגמא, נציג יכול להתקיים בצורה של מבנה ראשוני, שניוני, שלישוני או רבעוני.
הפשוט וליניארי אחד ביותר - ראשי.זה פשוט מספר רצפי חומצות אמינו חברו יחד.יש קונפורמציה המשנית
מבנה מורכב יותר, כמו חלבון סליל macrochains הכולל מתחיל להיווצר סלילים.שני ממוקמים ליד macrostructure התקיים זה לצד זה על ידי אינטראקציות קוולנטיים ומימן בין קבוצות של אטומים.יש מבנה המשני אלפא ובטא-סליל של חלבונים.מבנה שלישוני
הוא התגלגל לכדור של מקרומולקולה חלבון (שרשרת פוליפפטיד).זוהי רשת מורכבת של אינטראקציות בתוך כדורית זה מאפשר לה להיות יציב למדי ולשמור על הצורה המאומצת.קונפורמציה
רבעוני - כמה רשתות פוליפפטיד, מפותלות הליקליים וסובב אותו לכדור, שבעודו מחוברים ליצירת קישורים מרובים מסוגים שונים.המבנה הכדורי הקשה ביותר.פונקציות
של מולקולות חלבון
- תחבורה.זה מתבצע חלק מחלבוני קרום תא הפלזמה.הם יוצרים תעלות יונים שהם מסוגלים לעבור מולקולות מסוימות.כמו כן, חלבונים רבים הם חלק מהתנועה של אברונים של פרוטוזואה וחיידקים, כך ישירות להשתתף בתנועתם.פונקצית
- אנרגיה מבצעת מולקולות פעילים מאוד נתונים.גרם אחד של חילוף חומרים של חלבונים מהווה 17.6 kJ.לכן, הצריכה של מוצרי צמחים ובעלי חיים המכילים תרכובות אלו, היא חיונית לאורגניזמים חיים.פונקצית בניית
- היא להשתתף במולקולות חלבון בנייה רוב המבנים סלולריים, בבעלות תאים, רקמות, איברים, וכן הלאה.כמעט כל תא הוא בעצם בנוי ממולקולות אלה (שלד תא ציטופלסמה, קרום פלזמה, הריבוזום, מיטוכונדריה ומבנים אחרים מעורבים בהיווצרות של תרכובות חלבון).פונקצית קטליטי
- מתבצעת על ידי אנזימים, אשר בטבע הכימי שלהם הם שום דבר אחר מאשר חלבונים.ללא אנזימים שזה יהיה בלתי אפשרי תגובות ביוכימיות ביותר בגוף, כפי שהם - זרזים ביולוגיים במערכות חיים.
- קולטן (גם לאותת) פונקציה מסייעת לתאים כדי לנווט ולהגיב לשינויים בסביבה, שניהם מכאניים וכימי.
אם יסתכלו על חלבונים בעומק רב יותר, ניתן להקצות כמה פונקציות משניות יותר.רשום עם זאת הם בסיסיים.
חומצות גרעין
biopolymers כזה - הוא חלק חשוב בכל תא, בין אם מדובר בפרוקריוטים או האיקריוטים.בגלל חומצות גרעין הן מולקולות של DNA (חומצה דאוקסיריבונוקלאית) ו- RNA (חומצה ריבונוקלאית), כל אחד מהם הוא אלמנט חשוב מאוד ליצורי חיים.
בטבע הכימי שלהם של ה- DNA ו- RNA הוא רצף נוקלאוטידים מקושרים על ידי קשרי מימן וגשרי פוספט.המבנה מורכב של נוקלאוטידים DNA, כגון: אדנין
- ;תימין
- ;גואנין
- ;ציטוזין
- ;
- deoxyribose סוכר pyatiuglerodisty.RNA
המאופיין בתימין שמוחלף באורציל, והסוכר - ribose.
בשל הארגון המבני המיוחד של מולקולת ה- DNA יכול לבצע מספר הפונקציות חשובות וחיוני.RNA גם משחק תפקיד גדול בתא.חומצות גרעין חומצות כגון פונקציות
- biopolymers, אחראיות לפונקציות הבאות:
- DNA הוא האפוטרופוס ומשדר מידע גנטי בתאים של אורגניזמים חיים.בפרוקריוטים, מולקולה זו מופצת בציטופלסמה.התא האיקריוטים הוא בתוך הגרעין karyotheca המופרד,.מולקולת הדנ"א כפולה תקועים
- מחולקת לחלקים - גנים המרכיבים את המבנה של כרומוזומים.הגנים של כל יצור ליצור קוד גנטי מיוחד, שמוצפן כל הסימנים של האורגניזם.
- RNA הוא משלושה סוגים - מטריקס, ריבוזומלי ותחבורה.ריבוזומלי המעורב בסינתזה וההרכבה של מולקולות חלבון במבנים המקביל.מידע מטריקס והעברת התחבורה לקרוא את ה- DNA ולפענח את המשמעות הביולוגית שלה.סוכרים
תרכובות אלה - הוא בעיקר פולימרים צמחיים, שנמצא דווקא בתאים של צמחים.עשיר במיוחד בסוכרים של דופן התא המכיל תאית.
מטבע כימי, סוכרים שלהם - מבנה מורכב פחמימות מקרומולקולה.יכול להיות ליניארי, שכבתי, צולבים תצורות.מונומרים פעולה פשוטים של חמישה, לעתים קרובות סוכרים שישה-פחם - ribose, גלוקוז, פרוקטוז.הם בעלי חשיבות רבה ליצורים חיים, כחלק מהתא הוא צמח החלפת חומרים מזינים מפוצלים לשחרר כמויות גדולות של אנרגיה.נציגי ערך
שונים
פולימרים ביולוגיים חשובים מאוד כגון עמילן, תאית, אינולין, גליקוגן, כיטין ואחרים.שהם מקורות חשובים של אנרגיה ביצורים חיים.
דוגמא, תאית - מרכיב חובה של דופן התא של צמחים, חיידקים מסוימים.זה נותן כוח, צורה מסוימת.בתעשייה, אדם המשמש לייצור נייר, סיבים אצטט ניירות ערך.
עמילן - מזין צמח חילוף, שהוא גם מוצר מזון בעל ערך לבני אדם ובעלי חיים.גליקוגן
, או שומן מן החי, - חומרים מזינים מילואים בבעלי חיים ובבני אדם.מבצע פונקציות של בידוד תרמי, מקור אנרגיה, הגנה מכאנית.
המעורב biopolymers כחלק מיצורי חיים בנוסף
לאלה שיש לנו נחשבים, יש שילובים שונים של תרכובות מולקולריות גבוהות.biopolymers כזה - מבנה מורכב מעורב של חלבונים ושומנים (ליפופרוטאין) או של סוכרים וחלבונים (גליקופרוטאינים).ייתכן גם שילוב של שומנים וסוכרים (lipopolysaccharide).יש
כל אחד biopolymers אלה זנים רבים מבצעים ביצורי חיים מספר התפקידים חשובים: תחבורה, איתות, קולט, רגולציה, האנזימטית, בנייה ועוד רבים אחרים.המבנה שלהם הוא כימי מורכב מאוד ולא כל הנציגים מפוענחים, כך הפונקציה אינה מוגדרת באופן מלא.נכון לעכשיו, זה ידוע רק לנפוץ ביותר, אבל הרבה מהגבולות של ידע אנושי.
