- Co jsou to biomolekuly?
- Anorganické biomolekuly
- Organické biomolekuly
- Funkce biomolekul
- Význam biomolekul
- Bioprvky a biomolekuly
Vysvětlíme, co jsou to biomolekuly a jak jsou organické a anorganické biomolekuly. Jaké jsou jeho funkce a význam.
Co jsou to biomolekuly?
Biomolekuly nebo biologické molekuly jsou všechny ty molekul charakteristické pro živé bytosti, buď jako produkt jejich biologických funkcí nebo jako součást jejich těl. Přicházejí v obrovské a rozmanité škále velikostí, tvarů a funkcí. Hlavní biomolekuly jsou sacharidy, protein, lipidy, aminokyseliny, vitamíny a nukleové kyseliny.
Tělo živé bytosti Je tvořen převážně složitými kombinacemi šesti prvotních prvků: uhlíku (C), vodíku (H), kyslíku (O), dusíku (N), fosforu (P) a síry (S). Je to proto, že tyto prvky umožňují:
- Formace kovalentní vazby (které sdílejí elektrony) extrémně stabilní (jednoduché, dvojité nebo trojité).
- Tvorba trojrozměrných uhlíkových koster.
- Konstrukce více funkčních skupin s extrémně odlišnými a zvláštními vlastnostmi.
Z tohoto důvodu se biomolekuly obvykle skládají z těchto typů chemických prvků. Biomolekuly sdílejí základní vztah mezi struktura a funkcí, do kterých zasahuje i prostředí, ve kterém se nacházejí. Například lipidy mají hydrofobní část, tedy odpuzují VodaProto mají tendenci se v jeho přítomnosti organizovat tak, že hydrofilní konce (přitahované vodou) zůstávají v kontaktu s prostředím a hydrofobní zůstávají v bezpečí. Tyto typy funkcí jsou zásadní pro pochopení biochemického fungování organismu organismy živobytí.
Podle chemické povahy lze biomolekuly rozdělit na organické a anorganické.
Anorganické biomolekuly
Anorganické biomolekuly jsou všechny ty, které nejsou založeny na uhlíku, kromě některých, jako je CO2 (g) a CO. Mohou být součástí živých bytostí i neživých předmětů, ale přesto jsou pro ně nepostradatelné existence z život. Tyto typy biomolekul netvoří monomerní řetězce jako v případě organických, to znamená, že netvoří polymery, a mohou se skládat z různých chemické prvky.
Některé příklady anorganických biomolekul jsou voda plyny jako kyslík (O2) nebo vodík (H2), NH3 a NaCl.
Organické biomolekuly
Organické biomolekuly jsou založeny na chemii uhlíku. Tyto biomolekuly jsou produktem chemické reakce těla nebo metabolismus živých bytostí. Jsou tvořeny hlavně uhlíkem (C), vodíkem (H) a kyslíkem (O). Mohou mít také jako součást své struktury kovové prvky, jako je železo (Fe), kobalt (Co) nebo nikl (Ni), v takovém případě by se nazývaly stopové prvky. Jakýkoli protein, aminokyselina, lipid, sacharid, nukleová kyselina nebo vitamín je dobrým příkladem tohoto typu biomolekul.
Funkce biomolekul
Biomolekuly mohou mít různé funkce, např.
- Strukturální funkce. Proteiny a lipidy slouží jako podpůrný materiál buňky, zachování struktury membrán a tkání. Lipidy také tvoří energetickou rezervu v zvířat a rostliny.
- Transportní funkce. Některé biomolekuly slouží k mobilizaci živin a dalších látek v celém těle, uvnitř i vně buněk, a vážou se na ně Odkazy specifické, které pak lze rozbít. Příkladem tohoto typu biomolekuly je voda.
- Funkce katalýzy. The enzymy jsou to biomolekuly schopné katalyzovat (urychlovat) rychlost určitých chemických reakcí, aniž by byly součástí reakce, nejsou tedy ani reaktantem ani produktem. Tyto typy biomolekul regulují velkou skupinu chemických a biologických procesů, které se vyskytují v lidském těle, zvířatech a rostlinách. Existují také inhibitory, což jsou molekuly, které zpomalují některé chemické reakce a zasahují tedy i do regulace chemických a biologických procesů. Příklady enzymů jsou amyláza, která se vyrábí v ústech a umožňuje štěpit molekuly škrobu, a pepsin, který vzniká v žaludku a umožňuje štěpit bílkoviny na aminokyseliny.
- Energetické funkce. The výživa živých organismů může být autotrofní, kdy jsou schopny syntetizovat základní sloučeniny pro svůj metabolismus na úkor anorganických molekul (bez závislosti na jiné živé bytosti), popř. heterotrofní, když dostanou organický materiál nezbytný pro jeho metabolismus z organické hmoty syntetizované jinými autotrofními nebo heterotrofními organismy (v závislosti na jiné živé bytosti). V obou případech se energie nezbytná k udržení života v živých organismech získává procesem zvaným oxidace, který spočívá v štěpení glukózy na jednodušší formy energie. Lipidy jsou také nezbytným zdrojem energie.
- Genetické funkce. The DNA (deoxyribonukleová kyselina) je nukleová kyselina, která obsahuje všechny genetické informace nezbytné pro vývoj a fungování všeho živého. Kromě toho je zodpovědný za přenos dědičné informace. Na druhou stranu, RNA (ribonukleová) je ribonukleová kyselina, která se podílí na syntéze proteinů nezbytných pro vývoj a funkci buněk. DNA a RNA nepůsobí samostatně, DNA k přenosu využívá RNA Genetické informace při syntéze bílkovin. Tyto dvě biomolekuly tvoří základ genomu (veškerého genetického materiálu, který konkrétní organismus obsahuje), proto určují, co je konkrétní druh nebo jedinec.
Význam biomolekul
Biomolekuly jsou nezbytné pro zrození, vývoj a fungování všech buněk, které tvoří živé organismy. Plní životně důležité funkce podpory, regulace procesů a transportu látek v každé z buněk, které tvoří tkáně, orgány a orgánové systémy.
Nedostatek určité biomolekuly v živém organismu může způsobit nedostatky a nerovnováhu v jeho fungování, způsobit jeho zhoršení nebo smrt.
Bioprvky a biomolekuly
Bioprvky se nazývají chemické prvky, ze kterých se skládají biomolekuly, jsou to tedy prvky přítomné v živých bytostech.
Bioprvky lze klasifikovat jako:
- Primární bioelementy. Tvoří 99 % živé hmoty všech známých živých tvorů. Jsou to: uhlík (C), kyslík (O), vodík (H), dusík (N), síra (S) a fosfor (P).
- Sekundární bioelementy. Jsou to ty, které, ačkoli jsou nezbytné pro život a pro správný výkon těla, jsou vyžadovány v mírném množství a pro specifické účely. Jsou to: sodík (Na), vápník (Ca), hořčík (Mg), draslík (K), chlor (Cl) a fluor (F).
Kromě toho existují stopové prvky, které jsou nezbytné pro život, ale ve velmi malém množství (0,1 % bioprvků v těle). Některé příklady jsou: železo (Fe), jód (I), chrom (Cr), měď (Cu), zinek (Zn) a bor (B).