Ბიოპოლიმერები - ეს არის ... მცენარეთა პოლიმერები

დიდი სხვადასხვა ქიმიური ბუნების ნაერთების შეძლო სინთეზის კაცი ლაბორატორიაში. თუმცა, ჯერ კიდევ ყველაზე მნიშვნელოვანი და მნიშვნელოვანი ცხოვრებაში ყველა ცოცხალი სისტემები არ ყოფილა და დარჩება ზუსტად ბუნებრივი, ბუნებრივი ნივთიერებები. რომ არის, მოლეკულები, რომლებიც ჩართული ათასობით ბიოქიმიური რეაქციების სხეულში და პასუხისმგებელნი არიან ნორმალურ ფუნქციონირებას.

უმრავლესობის მათ მიეკუთვნება, რომელსაც აქვს სახელი "ბიოლოგიური პოლიმერები."

ზოგადი ცნება ბიოპოლიმერებს

პირველი, რაც უნდა ითქვას, რომ ყველა ეს კავშირები - High, რომელსაც გააჩნია მასობრივი მიაღწია მილიონობით დალტონს. ეს ნივთიერებები - ცხოველური და მცენარეული პოლიმერები, რომელიც გადამწყვეტ როლს თამაშობს მშენებლობა უჯრედები და მათი სტრუქტურები, რომელიც უზრუნველყოფს ცვლის, ფოტოსინთეზის სუნთქვის, საკვები და ყველა სხვა სასიცოცხლო ფუნქციების ნებისმიერი ცოცხალი ორგანიზმი.

გადაჭარბებული მნიშვნელობის ასეთი ნაერთების რთულია. ბიოპოლიმერები - ბუნებრივი ბუნებრივი წარმოშობის ნივთიერებებია, რომლებიც წარმოიქმნება ცოცხალი ორგანიზმების და საფუძველს ცხოვრების ჩვენს პლანეტაზე. რა არის კავშირი მათ შორის?

საკანში ბიოპოლიმერებს

ბევრი მათგანი. ამდენად, ძირითადი ბიოპოლიმერებს არიან:

• ცილები;
• პოლისაქარიდები;
• ნუკლეინის მჟავების (დნმ და რნმ-ის).

გარდა ამისა, აქ შესაძლებელია მოიცავს ბევრი შერეული პოლიმერები, რომლებიც ჩამოყალიბდა დაჯგუფების უკვე ჩამოთვლილი. მაგალითად, ლიპოპროტეინების, lipopolysaccharides, glycoproteins და სხვები.

საერთო თვისებები

არსებობს რამდენიმე თვისებები, რომლებიც საერთო ყველა მოლეკულების კითხვა. მაგალითად, შემდეგი ზოგადი თვისებები ბიოპოლიმერებს:

• დიდი მოლეკულური წონის გამო ფორმირების უზარმაზარი macrochains ერთად ramifications ქიმიური სტრუქტურა;
• სახის კავშირები in მაკრომოლეკულების (წყალბადის, იონური ურთიერთქმედების, ელექტროსტატიკური მოზიდვას, disulfide კავშირები, პეპტიდი ობლიგაციები, და ა.შ.);
• სტრუქტურული ერთეული, თითოეული ჩართვა - monomeric ერთეული;
• stereoregularity ან მისი არყოფნის სტრუქტურაში ჯაჭვი.

მაგრამ ზოგადად, ყველა ბიოპოლიმერებს კიდევ უფრო განსხვავებები სტრუქტურა და ფუნქციები, ვიდრე მსგავსება.

ცილების

დიდი მნიშვნელობა აქვს ცხოვრებაში ყველა ცოცხალი ორგანიზმის ცილის მოლეკულების. ასეთი ბიოპოლიმერებს - არის საფუძველი ბიომასის. მას შემდეგ, რაც ყველა, თუნდაც თეორიის Oparin-HALDANE ცხოვრება დედამიწაზე წარმოშობილი coacervate წვეთები, რომელიც ცილის.

სტრუქტურა ამ ნივთიერებების მიმართ მკაცრი კანონზომიერება სტრუქტურაში. საფუძველზე თითოეული ცილის მოიცავს ამინო მჟავა ნარჩენები, რომლებიც შეუძლია დამაკავშირებელი ერთმანეთს უსასრულო ჯაჭვის სიგრძე. ეს კეთდება მიერ შექმნის სპეციალურ ურთიერთობა - პეპტიდი. ასეთი ბონდის ჩამოყალიბდა ოთხი ელემენტები: ნახშირბადის, ჟანგბადის, აზოტის და წყალბადის.

სტრუქტურა ცილის მოლეკულის შეიძლება შეიცავდეს ბევრი ამინომჟავის ნარჩენები, როგორც იმავე ან სხვადასხვა (რამდენიმე ათეული ათასი ან მეტი). ყველა ხდება შემადგენლობაში ამინომჟავის სახეობის ნაერთების, არსებობს 20. თუმცა, მათი სხვადასხვა კომბინაციები საშუალებას ცილის აყვავდებოდა რაოდენობა და სახეობების შემადგენლობით.

ცილები, ბიოპოლიმერებს აქვთ განსხვავებული სივრცის conformation. მაგალითად, წარმომადგენელი შეიძლება არსებობდეს სახით დაწყებითი, საშუალო, მესამეული და მეოთხეული სტრუქტურა.

ყველაზე მარტივი და სწორხაზოვანი ერთ - პირველადი. ეს არის უბრალოდ რაოდენობის ამინომჟავის sequences შეუერთდა.

საშუალო conformation აქვს უფრო რთული სტრუქტურა, მას შემდეგ, რაც საერთო ცილის macrochains ხვეული იწყება, ფორმირების coils. ორი ახლოს მდებარეობს macrostructures ტარდება შემდეგი ერთმანეთს იმის გამო, რომ წყალბადის და covalent ურთიერთქმედება ჯგუფების ატომები. განასხვავებენ ალფა და ბეტა helix საშუალო სტრუქტურა ცილები.

მესამეული სტრუქტურა არის coiled coil in a macromolecule (პოლიპეპტიდური ჯაჭვი) ცილის. ძალიან რთული ქსელი ურთიერთქმედების ფარგლებში Globule ეს საშუალებას იძლევა, რომ საკმარისად სტაბილურია და შენარჩუნება მიღებული ფორმა.

მეოთხეული conformation - უფრო პოლიპეპტიდური ჯაჭვების და დაკლაკნილია spirally Swirled coil, რომელიც ამით ასევე ერთად ქმნიან მრავალჯერადი ბმულები სხვადასხვა სახის. ყველაზე რთული globular სტრუქტურა.

ფუნქციები ცილის მოლეკულების

1. ტრანსპორტირება. იგი ხორციელდება ნაწილი პლაზმური მემბრანის პროტეინების საკნები. ისინი ქმნიან იონური არხების, რომელსაც შეუძლია გაიაროს გარკვეული მოლეკულების. გარდა ამისა, ბევრი ცილები ნაწილი მოძრაობა organelles of უმარტივესები და ბაქტერიები, აქედან გამომდინარე, რომლებიც უშუალოდ მათი გადაადგილება.
2. ენერგეტიკული ფუნქცია შესრულებული მონაცემები არის ძალიან აქტიური მოლეკულების. ერთი გრამი ცილის მეტაბოლიზმის წარმოადგენს 17.6 კჯ. ამიტომ, მოხმარების მცენარეთა და ცხოველთა პროდუქტების შემცველი ნაერთების, ძალიან მნიშვნელოვანია, რომ ცოცხალი ორგანიზმები.
3. სამშენებლო ფუნქცია მონაწილეობით ცილის მოლეკულების მშენებლობა ყველაზე ფიჭური სტრუქტურების უჯრედების თავს, ქსოვილების, ორგანოების, და ასე შემდეგ. პრაქტიკულად ნებისმიერ მობილურ ძირითადად აგებულია ამ მოლეკულების (ციტოპლაზმის cytoskeleton, პლაზმური მემბრანის, ribosome, მიტოქონდრიები და სხვა სტრუქტურების ჩართული ფორმირების ცილის ნაერთების).
4. კატალიზური ფუნქცია ხორციელდება ფერმენტების, რომელიც, მათი ქიმიური ბუნება, სხვა არაფერია, როგორიცაა ცილები. გარეშე ფერმენტები შეუძლებელი იქნება ყველაზე ბიოქიმიური რეაქციების ორგანოს, რადგან ისინი - ბიოლოგიური კატალიზატორები ცხოვრების სისტემები.
5. რეცეპტორების (ასევე სიგნალი), ფუნქცია ეხმარება უჯრედების ნავიგაცია და უპასუხოს ნებისმიერ ცვლილებები გარემოს, როგორც მექანიკური და ქიმიური.

იმ შემთხვევაში, თუ ცილის კითხვა დიდი სიღრმე, ეს შესაძლებელია გამოყოს გარკვეული მეტი მეორადი ფუნქციები. თუმცა, ჩამოთვლილი ძირითადი.

ნუკლეინის მჟავების

ასეთი ბიოპოლიმერებს - მნიშვნელოვანი ნაწილი ყველა საკანში, თუ prokaryotic და ეუკარიოტული იგი. ყოველივე ამის შემდეგ, ნუკლეინის მჟავების მოიცავს დნმ (დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავა) და RNA (ribonucleic მჟავა), რომელთაგან თითოეული არის ძალიან მნიშვნელოვანი ელემენტია ცოცხალი არსებები.

მათი ქიმიური ბუნება და რნმ თანმიმდევრობით არიან ნუკლეოტიდების დაკავშირებულია წყალბადის ობლიგაციები და ფოსფატი ხიდები. კომპოზიცია შედგება დნმ ნუკლეოტიდების, როგორიცაა:

• ადენინი;
• თიმინის;
• გუანინი;
• cytosine;
• pyatiuglerodisty შაქარი deoxyribose.

RNA ხასიათდება, რომ თიმინის შეიცვალა uracil და შაქარი - რიბოზა.

იმის გამო, რომ სპეციალური სტრუქტურული ორგანიზაციის დნმ-ის მოლეკულის შეუძლია შეასრულოს რიგი სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანი ფუნქციები. RNA ასევე მნიშვნელოვან როლს თამაშობს საკანში.

ფუნქციები, როგორიცაა მჟავები

ნუკლეინის მჟავების - ბიოპოლიმერებს, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან შემდეგი ფუნქციები:

1. დნმ-ის მზრუნველი და გადამცემი გენეტიკური ინფორმაციის საკნებში ცოცხალი ორგანიზმები. In prokaryotes, მოლეკულა ნაწილდება ციტოპლაზმის. ეუკარიოტული უჯრედის შიგნით kernel გამოყოფილი karyotheca.
2. ორმაგი დნმ-ის მოლეკულა დაყოფილია სექციებად - გენი, რომ შეადგინოს სტრუქტურა ქრომოსომაში. გენი თითოეული მიმდინარეობს სპეციალური ფორმა გენეტიკური კოდი, რომელიც ყველა ნიშნები დაშიფრული ორგანიზმი.
3. RNA არის სამი სახის - matrix, ribosomal და ტრანსპორტი. რიბოსომული ჩართული სინთეზი და ასამბლეის ცილის მოლეკულები შესაბამის სტრუქტურებთან. Matrix და სატრანსპორტო ინფორმაცია იკითხება დნმ და გაშიფვრა მისი ბიოლოგიური მნიშვნელობა.

პოლისაქარიდები

ეს ნაერთები - ძირითადად მცენარეული პოლიმერები, რომ არის, ეს არის ნაპოვნი უჯრედების ფლორა. ეს განსაკუთრებით მდიდარია polysaccharides of საკანში კედელზე, რომელიც შედგება ცელულოზის.

მათი ქიმიური ბუნება, პოლისაქარიდებს - a macromolecule რთული სტრუქტურა ნახშირწყლები. შეიძლება იყოს სწორხაზოვანი, ფენიანი crosslinked conformations. Monomers ხუთ მარტივი, ხშირად ექვსი ნახშირბადის შაქარი - რიბოზა, გლუკოზას, ფრუქტოზას. მნიშვნელოვანია ცხოვრების, ვინაიდან ადამიანის ნაწილი საკნები მცენარეული საკვები სარეზერვო მივეწებე გათავისუფლების დიდი რაოდენობით ენერგია.

მნიშვნელობა სხვადასხვა წარმომადგენლებთან

ძალიან მნიშვნელოვანი ბიოლოგიური პოლიმერები, როგორიცაა სახამებელი, ცელულოზა, ინულინი, გლიკოგენის, chitin და სხვები. რომ ისინი მნიშვნელოვანია ენერგიის წყაროების ცოცხალ ორგანიზმებში.

ამდენად, ცელულოზა - სავალდებულო კომპონენტი მცენარეული უჯრედების კედლები გარკვეული ბაქტერიები. იგი იძლევა ძალა, გარკვეული ფორმის. მრეწველობის, კაცი გამოიყენება ქაღალდის წარმოებას, აცეტატი ბოჭკოები.

სახამებელი - სათადარიგო საკვები ქარხანა, რომელიც ასევე ღირებული საკვები პროდუქტი ადამიანისა და ცხოველების.

Glycogen, ან ცხოველური ცხიმი, - სარეზერვო ნუტრიენტები in ცხოველები და ადამიანები. ეს ფუნქციას ასრულებს თერმული იზოლაცია, ენერგიის წყაროს, მექანიკა დაცვა.

შერეული ბიოპოლიმერებს შემადგენლობაში ცოცხალი არსებები

გარდა იმისა, რომ ის, რომ ჩვენ არ განიხილება, არსებობს სხვადასხვა კომბინაციები მაღალი მოლეკულური ნაერთები. ასეთი ბიოპოლიმერებს - შერეული რთული სტრუქტურა ცილებისა და ლიპიდების (ლიპოპროტეიდების) ან პოლისაქარიდები და ცილები (glycoproteins). კომბინაცია ლიპიდების და პოლისაქარიდებს (lipopolysaccharides) ასევე შესაძლებელია.

თითოეული ეს ბიოპოლიმერებს აქვს მრავალი ჯიშები, ასრულებს ცოცხალი ორგანიზმების რაოდენობის მნიშვნელოვანი ფუნქციები: ტრანსპორტი, სიგნალიზაციით, რეცეპტორების, მარეგულირებელი, ფერმენტული, სამშენებლო და მრავალი სხვა. მათი სტრუქტურის ქიმიურად ძალიან რთული და არა ყველა წარმომადგენლები გაშიფრული, ამიტომ ფუნქცია სრულად არ არის განსაზღვრული. დღესდღეობით, მხოლოდ ისაა ცნობილი, რომ ყველაზე გავრცელებული, მაგრამ ბევრად უფრო ნაშთები საზღვრების ადამიანის ცოდნა.