grote verscheidenheid van verbindingen met verschillende chemische aard van de mens heeft weten te synthetiseren in het laboratorium.Echter, nog steeds de meest belangrijke en zinvolle om het leven van alle levende systemen zijn en zullen blijven, is de natuurlijke, natuurlijke stoffen.Dat wil zeggen, de moleculen die betrokken zijn bij duizenden biochemische reacties in het organisme en zijn verantwoordelijk voor de normale werking.
overgrote meerderheid van hen behoort tot een groep die de naam heeft "biologische polymeren."
algemene notie van biopolymeren
Eerst moeten we zeggen dat al deze verbindingen - Hoge bezitten massa bereiken om miljoenen Dalton.Deze stoffen - dierlijke en plantaardige polymeren, die een beslissende rol spelen bij de opbouw van de cellen en hun structuren, onderhoud metabolisme, fotosynthese, ademhaling, voeding en alle andere vitale functies van een levend organisme.
overschatten het belang van deze verbindingen moeilijk.Biopolymeren - zijn natuurlijke stoffen van natuurlijke oorsprong, gevormd in levende organismen en die de basis van al het leven op onze planeet.Wat is precies het verband zij omvatten?
Biopolymeren cellen
hen heel veel.Dus de belangrijkste biopolymeren zijn:
- eiwitten;
- polysacchariden;
- nucleïnezuren (DNA en RNA).
Naast deze, hier is het mogelijk om vele gemengde polymeren die worden gevormd uit combinaties van de reeds opgesomd.Bijvoorbeeld, lipoproteïnen, lipopolysacchariden, glycoproteïnen en anderen.
Algemene eigenschappen
Er zijn verschillende functies die voor alle van het molecuul zijn.Bijvoorbeeld, de volgende algemene eigenschappen van biopolymeren:
- hoog molecuulgewicht door de vorming van grote macrochains met vertakkingen in de chemische structuur;
- soorten bindingen in macromoleculen (waterstof, ionische wisselwerkingen, elektrostatische aantrekking, disulfidebruggen, peptidebindingen, etc.);
- structurele eenheid van elk circuit - monomeereenheid;
- stereoregulariteit of het ontbreken daarvan in de structuur van de keten.
Maar in het algemeen, alle van biopolymeren is nog verschillen in de structuur en functies, in plaats van gelijkenissen.
Eiwitten
groot belang in het leven van alle levende wezens zijn eiwitmoleculen.Dergelijke biopolymeren - de basis van de biomassa.Zelfs in de theorie van Oparin-Haldane leven op aarde ontstaan uit gelerend druppeltjes, wat een eiwit.
structuur van deze stoffen is onderworpen aan een strikte volgorde in de structuur.De basis van elk eiwit omvatten aminozuurresten die kunnen worden verbonden in een keten van onbeperkte lengte.Dit gebeurt door het vormen van bijzondere banden - peptide.Een dergelijke binding wordt gevormd tussen de vier elementen: koolstof, zuurstof, stikstof en waterstof.
De structuur van het eiwitmolecuul kan een veel aminozuurresten hetzelfde of verschillend zijn (enkele tienduizenden of meer).Hele soorten aminozuren die in de samenstelling van de verbindingen zijn 20. Hun combinatie waardoor meerdere eiwitten te gedijen in aantal en soorten aan.
Biopolymeren eiwitten hebben verschillende ruimtelijke conformatie.Bijvoorbeeld, kan een vertegenwoordiger aanwezig in de vorm van primaire, secundaire, tertiaire of quaternaire structuur.
meest eenvoudige en lineair - primair.Het is eenvoudigweg het aantal aminozuursequenties samengevoegd.
secundaire conformatie heeft een complexe structuur als de totale macrochains spiraalvormige eiwit begint te spoelen vormen.Twee vlakbij macrostructuur naast elkaar gehouden door covalente interacties tussen waterstof en groepen van atomen.Er zijn alfa- en beta-helix secundaire structuur van eiwitten.
tertiaire structuur wordt opgerold in een bal van een macromolecuul (polypeptideketen) eiwit.Het is een complex netwerk van interacties binnen deze globule maakt het mogelijk om vrij stabiel zijn en houd de gemaakte keuze.
quaternaire conformatie - een verschillende polypeptideketens, spiraalvormig opgerold en gedraaid tot een bal, die terwijl nog steeds verbonden aan meerdere schakels van verschillende soorten vormen.Het moeilijkste bolvormige structuur.
functies van eiwitmoleculen
- Vervoer.Het wordt uitgevoerd een deel van de cel plasmamembraaneiwitten.Ze vormen ion kanalen die in staat zijn om bepaalde moleculen passeren zijn.Ook veel eiwitten deel van de beweging van organellen van protozoa en bacteriën, dus rechtstreeks deelnemen aan hun beweging.
- Energy functie uitvoert data zeer actieve moleculen.Eén gram eiwit metabolisme vormt 17,6 kJ.Daarom is de consumptie van plantaardige en dierlijke producten die deze verbindingen bevatten, is het essentieel om levende organismen.Constructie
- functie om aan eiwitmoleculen construeren van de meeste cellulaire structuren, eigen cellen, weefsels, organen, enzovoort.Vrijwel elke cel is in principe opgebouwd uit deze moleculen (cytoskelet cytoplasma, plasmamembraan, ribosoom, mitochondria en andere structuren zijn betrokken bij de vorming van eiwitverbindingen).
- katalytische functie wordt uitgevoerd door enzymen, die de chemische aard zijn niets anders dan eiwitten uitgevoerd.Zonder enzymen zou het onmogelijk zijn de meeste biochemische reacties in het lichaam, omdat ze - biologische katalysatoren in levende systemen.
- Receptor (ook signaal) functie helpt de cellen te navigeren en te reageren op veranderingen in de omgeving, zowel mechanische en chemische.
Als we kijken naar eiwitten in grotere diepte, is het mogelijk om wat meer secundaire functies toe te wijzen.Maar genoteerd zijn basic.
nucleïnezuur
dergelijke biopolymeren - is een belangrijk onderdeel van elke cel, of het nu prokaryotisch of eukaryotisch.Omdat nucleïnezuren moleculen van DNA (desoxyribonucleïnezuur) en RNA (ribonucleïnezuur), die elk een belangrijk element voor de levende wezens.
Door de chemische aard van DNA en RNA-sequentie nucleotiden toegevoegd door waterstofbruggen en fosfaat bruggen.De constructie bestaat uit DNA nucleotiden, zoals:
- adenine;
- thymine;
- guanine;
- cytosine;
- pyatiuglerodisty suiker deoxyribose.
RNA kenmerk dat thymine vervangen door uracil, en de suiker - ribose.
Door de speciale structurele organisatie van de DNA-molecule kan een aantal levensbelang functies.RNA speelt ook een grote rol in de cel.
functies zoals zuren
nucleïnezuren - biopolymeren, zijn verantwoordelijk voor de volgende functies:
- DNA is de bewaarder en de zender van de genetische informatie in de cellen van levende organismen.In prokaryoten, wordt dit molecuul verspreid in het cytoplasma.De eukaryotische cel is in de kern, gescheiden karyotheca.
- dubbelstrengs DNA molecuul wordt verdeeld in porties - de genen die deel uitmaken van de structuur van chromosomen.De genen van alle ziel vormen een speciale genetische code, die versleuteld alle tekenen van het organisme.
- RNA is van drie soorten - matrix, ribosomale en transport.Ribosomale betrokken bij de synthese en assemblage van eiwitmoleculen op de bijbehorende structuren.Matrix en vervoer overdracht informatie te lezen uit het DNA en ontcijferen van de biologische betekenis.
polysacchariden
Deze verbindingen - is meestal plantaardige polymeren, dat is gevonden juist in de cellen van de flora.Bijzonder rijk aan polysacchariden van de celwand die cellulose bevat.
Door hun chemische aard, polysacchariden - een macromolecuul koolhydraten complexe structuur.Kunnen lineair, gelaagd zijn verknoopt conformaties.Monomeren handelen eenvoudige vijf-, vaak zes koolstofatomen suikers - ribose, glucose, fructose.Ze zijn van groot belang voor levende wezens, in het kader van de cel vervanging plantenvoedingsstoffen gesplitst om grote hoeveelheden energie vrij.
waarde verschillende vertegenwoordigers
belangrijke biologische polymeren zoals zetmeel, cellulose, inuline, glycogeen, chitine en anderen.Dat ze zijn belangrijke bronnen van energie in levende organismen.
bijvoorbeeld cellulose - een verplicht bestanddeel van de celwand van planten, sommige bacteriën.Het geeft kracht, een bepaalde vorm.In de industrie, een man gebruikt om papier, waardepapieren acetaat vezels te produceren.
Zetmeel - reserveonderdelen voedingsstoffen voor planten, dat is ook een waardevol voedingsmiddel voor mens en dier.
glycogeen of dierlijk vet, - reserve voeding bij dieren en mensen.Voert functies van thermische isolatie, energiebron, mechanische bescherming.
gemengde biopolymeren als een deel van levende wezens
naast de beperkingen die we hebben onderzocht, zijn er diverse combinaties van hoogmoleculaire verbindingen.Een dergelijke biopolymeren - een gemengde complexe structuur van eiwitten en lipiden (lipoproteïne) of van polysacchariden en eiwitten (glycoproteïnen).Ook kan de combinatie van lipiden en polysacchariden (lipopolysaccharide).
Elk van deze biopolymeren heeft vele variëteiten optreden in levende wezens een aantal belangrijke functies: transport, signalering, receptor, regelgeving, enzymatische, bouw en vele anderen.Hun structuur is chemisch zeer complex en niet alle vertegenwoordigers ontcijferd, zodat de functie niet volledig gedefinieerd.Momenteel is het bekend alleen aan de meest voorkomende, maar veel van de grenzen van de menselijke kennis.