biomoleküle

Chemie

2022

Wir erklären, was Biomoleküle sind und wie organische und anorganische Biomoleküle sind. Was sind seine Funktionen und Bedeutung.

Lipide haben eine hydrophobe Seite, dh sie weisen Wasser ab.

Was sind Biomoleküle?

Biomoleküle oder biologische Moleküle sind all das Moleküle Eigenschaft von Lebewesen, entweder als Produkt ihrer biologischen Funktionen oder als Bestandteil ihres Körpers. Es gibt sie in vielen verschiedenen Größen, Formen und Funktionen. Die wichtigsten Biomoleküle sind Kohlenhydrate, Protein, das Lipide, Aminosäuren, Vitamine und das Nukleinsäuren.

Der Körper des Lebewesen Es besteht hauptsächlich aus komplexen Kombinationen von sechs Urelementen: Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H), Sauerstoff (O), Stickstoff (N), Phosphor (P) und Schwefel (S). Dies liegt daran, dass diese Elemente Folgendes ermöglichen:

  • Die Formation der kovalente Bindungen (dass sie teilen Elektronen) extrem stabil (Single, Double oder Triple).
  • Die Bildung dreidimensionaler Kohlenstoffskelette.
  • Der Aufbau mehrerer Funktionsgruppen mit extrem unterschiedlichen und besonderen Eigenschaften.

Aus diesem Grund bestehen Biomoleküle normalerweise aus solchen chemischen Elementen. Biomoleküle teilen eine grundlegende Beziehung zwischen Struktur und Funktionen, in die auch die Umgebung eingreift, in der sie sich befinden. Lipide haben beispielsweise einen hydrophoben Teil, d. h. sie stoßen ab Wasser, weshalb sie dazu neigen, sich in deren Gegenwart so zu organisieren, dass die hydrophilen Enden (durch Wasser angezogen) in Kontakt mit der Umgebung bleiben und die hydrophoben sicher bleiben. Diese Arten von Funktionen sind grundlegend für das Verständnis der biochemischen Funktionsweise der Organismen Leben.

Biomoleküle lassen sich nach ihrer chemischen Natur in organische und anorganische einteilen.

Anorganische Biomoleküle

Anorganische Biomoleküle basieren nicht auf Kohlenstoff.

Anorganische Biomoleküle sind all diejenigen, die nicht auf Kohlenstoff basieren, mit Ausnahme einiger wie CO2 (g) und CO. Diese können sowohl Teil von Lebewesen als auch unbelebten Objekten sein, sind aber dennoch unverzichtbar für die Existenz des Leben. Diese Arten von Biomolekülen bilden keine Monomerketten wie bei organischen, d. h. sie bilden keine Polymere, und kann aus verschiedenen bestehen chemische Elemente.

Einige Beispiele für anorganische Biomoleküle sind Wasser, bestimmt Gase wie Sauerstoff (O2) oder Wasserstoff (H2), NH3 und NaCl.

Organische Biomoleküle

Organische Biomoleküle sind das Produkt körpereigener chemischer Reaktionen.

Organische Biomoleküle basieren auf der Chemie des Kohlenstoffs. Diese Biomoleküle sind das Produkt von chemische Reaktionen des Körpers oder des Stoffwechsel von Lebewesen. Sie bestehen hauptsächlich aus Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O). Sie können in ihrer Struktur auch metallische Elemente wie Eisen (Fe), Kobalt (Co) oder Nickel (Ni) enthalten, dann würden sie als Spurenelemente bezeichnet. Jedes Protein, jede Aminosäure, jedes Lipid, Kohlenhydrat, jede Nukleinsäure oder jedes Vitamin ist ein gutes Beispiel für diese Art von Biomolekülen.

Funktionen von Biomolekülen

Die Vererbung bei Lebewesen ist dank der Existenz von DNA möglich.

Biomoleküle können verschiedene Funktionen haben, wie zum Beispiel:

  • Strukturelle Funktionen. Proteine ​​und Lipide dienen als Trägermaterial der Zellen, Aufrechterhaltung der Struktur von Membranen und Geweben. Lipide bilden auch die Energiereserve im Tiere und das Pflanzen.
  • Transportfunktionen. Einige Biomoleküle dienen der Mobilisierung von Nährstoffen und anderen Substanzen im ganzen Körper, innerhalb und außerhalb von Zellen, und binden sich an diese durch Links spezifische, die dann gebrochen werden kann. Ein Beispiel für diese Art von Biomolekül ist Wasser.
  • Katalysefunktionen. Der Enzyme sie sind Biomoleküle, die die Geschwindigkeit bestimmter chemischer Reaktionen katalysieren (beschleunigen) können, ohne Teil der Reaktion zu sein, daher sind sie weder ein Reaktant noch ein Produkt. Diese Arten von Biomolekülen regulieren eine große Gruppe chemischer und biologischer Prozesse, die im menschlichen Körper, in Tieren und Pflanzen ablaufen. Es gibt auch Inhibitoren, das sind Moleküle, die bestimmte chemische Reaktionen verlangsamen und damit auch in die Regulation chemischer und biologischer Prozesse eingreifen. Beispiele für Enzyme sind Amylase, die im Mund produziert wird und Ihnen ermöglicht, Stärkemoleküle abzubauen, und Pepsin, das im Magen produziert wird und Ihnen ermöglicht, Proteine ​​​​in Aminosäuren aufzuspalten.
  • Energiefunktionen. Der Ernährung von lebenden Organismen kann autotroph, wenn sie in der Lage sind, auf Kosten anorganischer Moleküle (ohne Abhängigkeit von einem anderen Lebewesen) die grundlegenden Verbindungen für ihren Stoffwechsel zu synthetisieren, oder heterotroph, wenn sie die bekommen organisches Material notwendig für seinen Stoffwechsel aus organischem Material, das von anderen autotrophen oder heterotrophen Organismen synthetisiert wird (abhängig von einem anderen Lebewesen). In beiden Fällen wird die zur Erhaltung des Lebens in lebenden Organismen notwendige Energie durch einen Prozess namens Oxidation gewonnen, der darin besteht, Glukose in einfachere Energieformen umzuwandeln. Lipide sind auch ein wesentlicher Energielieferant.
  • Genetische Funktionen. Der DNA (Desoxyribonukleinsäure) ist eine Nukleinsäure, die alle genetischen Informationen enthält, die für die Entwicklung und das Funktionieren aller Lebewesen notwendig sind. Darüber hinaus ist er für die Übermittlung von Erbinformationen verantwortlich. Auf der anderen Seite ist die RNA (Ribonukleinsäure) ist eine Ribonukleinsäure, die an der Synthese von Proteinen beteiligt ist, die für die Entwicklung und Funktion von Zellen notwendig sind. DNA und RNA agieren nicht allein, DNA verwendet RNA zur Übertragung Genetische Information während der Proteinsynthese. Diese beiden Biomoleküle bilden die Grundlage des Genoms (das gesamte genetische Material, das ein bestimmter Organismus enthält) und bestimmen daher, was eine bestimmte Spezies oder ein Individuum ist.

Bedeutung von Biomolekülen

Biomoleküle sind essentiell für die Geburt, Entwicklung und Funktion aller Zellen, aus denen lebende Organismen bestehen. Sie erfüllen lebenswichtige Funktionen der Unterstützung, Regulierung von Prozessen und des Transports von Stoffen in jeder der Zellen, aus denen die Gewebe, Organe und Organsysteme bestehen.

Das Fehlen eines bestimmten Biomoleküls in einem lebenden Organismus kann zu Mängeln und Ungleichgewichten in seiner Funktion führen, was zu seiner Verschlechterung oder dem Tod.

Bioelemente und Biomoleküle

Bioelemente werden die chemischen Elemente genannt, aus denen Biomoleküle bestehen, daher sind sie die Elemente, die in Lebewesen vorhanden sind.

Bioelemente können klassifiziert werden als:

  • Primäre Bioelemente. Sie machen 99% der lebenden Materie aller bekannten Lebewesen aus. Dies sind: Kohlenstoff (C), Sauerstoff (O), Wasserstoff (H), Stickstoff (N), Schwefel (S) und Phosphor (P).
  • Sekundäre Bioelemente. Sie sind diejenigen, die, obwohl sie für das Leben und die ordnungsgemäße Leistungsfähigkeit des Körpers unerlässlich sind, in moderaten Mengen und für bestimmte Zwecke benötigt werden. Dies sind: Natrium (Na), Calcium (Ca), Magnesium (Mg), Kalium (K), Chlor (Cl) und Fluor (F).

Hinzu kommen lebensnotwendige Spurenelemente, jedoch in sehr geringen Mengen (0,1 % der Bioelemente im Körper). Einige Beispiele sind: Eisen (Fe), Jod (I), Chrom (Cr), Kupfer (Cu), Zink (Zn) und Bor (B).

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