Hva er den kjemiske sammensetningen av levende vesener?

De Kjemisk sammensetning av levende vesener det er basert påorganiske molekyler og noen uorganiske elementer, mer eller mindre i de samme proporsjonene, og som utøver lignende funksjoner i dem alle.

Levende organismer er sammensatt av celler, og disse cellene har forskjellige grader av kompleksitet i organisasjonen. Noen er relativt enkle, for eksempel bakterier, og andre er preget av mer komplekse organisasjonsmønstre, med mange flere elementer i deres interne organisasjon, som tilfellet er med de fleste eukaryote celler.

Fotografi av "Oblako3011" på www.Pixabay.com

De strukturelle elementene i levende materie består av biomolekyler og hovedbestanddelene i de fleste av disse biomolekylene er, i tilfelle av mennesket, for eksempel karbon (50%), oksygen (20%), hydrogen (10%) , Nitrogen (8.5%), kalsium (4%) og fosfor (2.5%) (alle verdier relatert til tørrvekt).

Disse seks elementene representerer omtrent 95% av den totale sammensetningen av organisk materiale, de resterende 5% tilsvarer andre elementer som: kalium, svovel, natrium, klor, magnesium, jern, mangan og jod.

Det skal bemerkes at mesteparten av sammensetningen av organismer (mer enn 60% av kroppsvekten) er vann i flytende tilstand, som er et grunnleggende element for livet fordi både intracellulære strukturer og celler i seg selv er nedsenket i den.

Dette flytende mediet gir celler de viktigste nødvendige forholdene, og alle relevante biokjemiske reaksjoner for å overleve utvikles.

[TOC]

Kjemisk sammensetning av levende vesener

- Komplekse biomolekyler

Flere av hovedelementene som kommer inn i sammensetningen av levende materie er kombinert i forskjellige proporsjoner for å danne forskjellige sett med små organiske molekyler, som igjen fungerer som strukturelle elementer for dannelse av mer komplekse biomolekyler.

Forholdet mellom disse strukturelle elementene og de viktigste komplekse biomolekylene i organismer er som følger:

- Dexyribonucleotides og deoksyribonukleinsyre (DNA)

- Ribonukleotider og ribonukleinsyre (RNA)

- Aminosyrer og proteiner

- Monosakkarider og polysakkarider

- Fet og lipidsyrer

Dexyribonukleotider og deoksyribonukleinsyre

Deoxyribonucleic eller DNA -syre inneholder arvelig informasjon fra alle levende, prokaryotiske vesener og eukaryoter. Dette viktige biomolekylet bestemmer også hovedegenskapene til en celle, både fra det morfologiske og metabolske, strukturelle og dens utviklingssynspunkt.

DNA koder for nødvendig informasjon for proteinsyntese, så vel som den som kreves for å syntetisere RNA, som er et annet viktig organisk molekyl som er nødvendig for syntese og kontroll av mange cellulære prosesser.

Kan tjene deg: aseksuell reproduksjon

Det er en polymer sammensatt av to tråder av underenheter som kalles nukleotider, hvis strukturer er dannet av et deoksyribosemolekyl (et monosakkarid av 5 karbonatomer), en eller flere fosfatgrupper og en nitrogen base av en eller to ringer (henholdsvis purin eller pyrimidin,, henholdsvis, ).

DNAs puriske baser er adenin (A) og guanin (G), mens pyrimidinbaser er Timin (T) og cytosin (C).

Lineært blir nukleotidene til den samme DNA -strengen sammen med hverandre gjennom fosfodiésterkoblinger, som består av fosfatgrupper og sukker som de er kovalent forent.

Basene som er til stede i en av strengene blir samlet komplementært med de som blir møtt med disse i den andre strengen av hydrogenbroer, alltid på samme måte: adenin med Timin (AT) og guanin med cytosin (GC).

Forskjellige nitrogenbaser i DNA og RNA.
Brukerkilde: Spontranslation: Bruker: JCFIDY [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)]

Ribonukleotider og ribonukleinsyre

Akkurat som DNA er ribonukleinsyre et biomolekyl og er den som er ansvarlig for prosessen med forening av aminosyrer som utgjør proteiner, så vel som i andre mer komplekse prosesser for regulering og kontroll av genuttrykk.

Det er også en biopolymer, men nukleotidene som danner det kalles ribonukleotider, fordi monosakkaridet den strukturen ikke er en deoksyribose, som i DNA, men en ribose. De har også en eller flere fosfatgrupper, og deres nitrogenholdige baser er forskjellige med hensyn til de fra DNAet som guanin ikke er til stede, men uracil (u).

Aminosyrer og proteiner

Proteiner er biomolekyler som kan nå forskjellige grader av kompleksitet og er betydelig allsidig når det gjelder struktur og funksjon. Disse gir ikke bare struktur og form til celler, men de kan også ha aktiviteter som tillater rask utvikling av essensielle biokjemiske reaksjoner (enzymer).

Uansett hvilken type protein som er snakk, er alle dannet av grunnleggende "blokker" som heter aminosyrer, som er molekyler som har et "asymmetrisk" karbonatom festet til en aminogruppe (-NH2), til en karboksylgruppe (-COOH), til et hydrogenatom (-H) og til en gruppe R som skiller dem.

Grafisk representasjon av strukturen til et ribosomalt protein (Kilde: Jawahar Swaminathan og MSD -ansatte ved European Bioinformatics Institute [Public Domain] via Wikimedia Commons)

De vanligste aminosyrene i naturen er 20 og er klassifisert med hensyn til identiteten til gruppe R; disse er:

Det kan tjene deg: flora og fauna

- Asparagin, glutamin, tyrosin, serin, treonin (polar)

- Asparaktsyre, glutaminsyre, arginin, lysin, histidin (de med belastning) og

- Glycin, alanin, valin, leucin, isoleucin, tryptofan, prolin, cystein, metionin og fenylalanin (apolar).

Når DNA er oversatt til et RNA -molekyl, representerer hver nukleotidtriplett en kode som forteller strukturen som syntetiserer proteinene (ribosomer) hvilken type aminosyre skal inkorporere i den voksende peptidkjeden.

Polypeptidene som danner proteinene forekommer, takket være unionen mellom aminosyrene deres, som består av å etablere en Peptidlenke Mellom karboksylgruppen karbon i en aminosyre og nitrogenet til den tilstøtende aminosyregruppen.

Monosakkarider og polysakkarider

Karbohydrater er fra de mest tallrike biomolekylene i levende vesener. De oppfyller grunnleggende funksjoner som strukturelle, ernæringselementer, tegn osv. De er dannet av kjemiske karbon-, hydrogen- og oksygenkomplekser i forskjellige proporsjoner.

Plantene er fra de viktigste naturlige karbohydratprodusentene, og de fleste av dyrene er avhengige av at de skal eksistere, fordi de trekker ut energi, vann og karbon.

Cellulose, en strukturell biopolymer (kilde: Vicente nett [CC av (https: // creativeCommons.Org/lisenser/av/4.0)] via Wikimedia Commons)

Strukturelle karbohydrater av grønnsaker (cellulose, lignin, etc.), Så vel som av planter (stivelse) og mange dyr (glykogen), er de mer eller mindre komplekse polysakkarider som består av polymerer av enkle eller monosakkarid sukkerenheter (hovedsakelig glukose).

Fet og lipidsyrer

Lipider er vannoppløselige forbindelser som utgjør det grunnleggende stoffet i biologiske, elementære membraner fra det funksjonelle og strukturelle synspunktet til alle levende celler.

De er amfipatiske molekyler, det vil si molekyler som har en hydrofil ende og en annen hydrofob. De er dannet av fettsyrekjeder knyttet til et karbonskjelett.

Noen av de vanligste lipidene (kilde: den opprinnelige opplasteren var LMAPS på engelsk Wikipedia. [GFDL 1.2 (http: // www.gnu.Org/lisenser/old-lisens/fdl-1.2.HTML)] via Wikimedia Commons)

Fettsyrer er hydrokarboner, det vil si bare sammensatt av karbon- og hydrogenatomer forenet sammen.

Assosiasjonen til flere dobbeltlags lipider er det som muliggjør dannelse av en membran og hydrofobisitetskarakteristikkene til denne strukturen, så vel som tilstedeværelsen av omfattende og perifere proteiner, gjør dette til en semipermebar struktur.

Det kan tjene deg: Caspasas: Hva er, struktur, typer, funksjoner

- Vann

Fotografi av José Manuel Suárez [CC av (https: // CreativeCommons.Org/lisenser/av/2.0)], via Wikimedia Commons

Vann (H2O) er et av de viktigste kjemiske elementene for levende vesener og celler som omfatter dem. Mye av kroppsvekten til dyr og planter består av denne fargeløse væsken.

Gjennom fotosyntesen som planter utfører, er vann den viktigste kilden til oksygen som dyr puster og også hydrogenatomer som er en del av organiske forbindelser.

Det regnes som det universelle løsningsmidlet og dets egenskaper gjør det spesielt viktig for utviklingen av praktisk talt alle biokjemiske reaksjoner som kjennetegner levende organismer.

Hvis det er tenkt fra cellenes synspunkt, er vann delt inn i "rom":

• Det intracellulære rommet, der cytosol dannes av vann med andre blandede stoffer, væske der eukaryote celleorganeller er suspendert.
• Det ekstracellulære rommet, som består i miljøet som omgir cellene, enten i et vev eller i et naturlig miljø (encellede organismer).

- Ioner

Mye av de kjemiske elementene i cellene er i form av biomolekylene nevnt ovenfor, og mange andre utelatt i denne teksten. Imidlertid er andre viktige kjemiske elementer i form av ioner.

Cellemembranene er generelt ugjennomtrengelige for ionene oppløst i det indre eller ytre miljøet i cellene, slik at de kan komme inn eller forlate dem gjennom transportører eller spesielle kanaler.

Den ioniske konsentrasjonen av det ekstracellulære eller cytosolmediet påvirker de osmotiske og elektriske egenskapene til cellene, så vel som i forskjellige cellulære signalprosesser som er avhengige av disse.

Blant de viktigste ionene for dyre- og plantevev er kalsium, kalium og natrium, klor og magnesium.

Referanser

1. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Biologi av cellemolekylæren. 4. utgave. New York: Garland Science; 2002. De kjemiske komponentene i en celle. Tilgjengelig fra: NCBI.NLM.NIH.Gov
2. Gladyshev, g. P., Kitaeva, d. K., & Ovcharenko, og. N. (nitten nittiseks). Hvorfor tilpasser den kjemiske sammensetningen av levende ting seg til miljøet? Journal of Biological Systems, 4 (04), 555-564.
3. Murray, r. K., Granner, d. K., Mayes, s. TIL., & Rodwell, V. W. (2014). Harpers illustrerte biokjemi. McGraw-Hill.
4. Nelson, d. L., Lehninger, a. L., & Cox, m. M. (2008). Lehninger prinsipper for biokjemi. Macmillan.
5. Prescher, J. TIL., & Bertozzi, C. R. (2005). Kjemi i levende systemer. Nature Chemical Biology, 1 (1), 13-21.
6. Solomon, e. P., Berg, l. R., & Martin, D. W. (2011). Biologi (9. EDN). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.