Biopolymers - הוא ... פולימרים Plant

מגוון עצום של הטבע כימי שונה של התרכובות הצליח לסנתז אדם במעבדה. עם זאת, עדיין חשוב ומשמעותי ביותר עבור החיים של כל מערכות החיים היו ויישאר חומרים טבעיים, טבעיים בדיוק. כלומר, מולקולות מעורבות אלף תגובות ביוכימיות בגוף ואחראים לתפקוד הרגיל שלהם.

הרוב המכריע של אותם שייכים לקבוצה שיש לה את השם "פולימרים ביולוגיים."

הרעיון הכללי של biopolymers

הדבר הראשון שיש לומר כי כל החיבורים הללו - גבוהים, המוני בעל והגיעו למיליוני הדולטונים. חומרים אלה - פולימרים מן החי ומן הצומח, אשר ממלאים תפקיד מכריע בבניית תאים והמבנים שלהם, מתן חילוף חומרים, פוטוסינתזה, נשימה, מזון וכל הפונקציות החיוניות האחרות של כל אורגניזם חי.

להעריך נכון את משמעותו של כאלה תרכובות קשות. Biopolymers - הם חומרים טבעיים ממקור טבעי, אשר נוצרים ביצורי חיים הם הבסיס של כל החיים על פני כדור הארץ שלנו. מה בדיוק הקשר הם כוללים?

biopolymers התא

הרבה מהם. לפיכך, biopolymers העיקרי הם כדלקמן:

• חלבונים;
• סוכרים;
• חומצות גרעין (DNA ו- RNA).

מלבד אלה, כאן אפשר לכלול פולימרים מעורבים רבים נוצרים שילובים של כבר רשום. לדוגמה, ליפופרוטאינים, lipopolysaccharides, גליקופרוטאינים ואחרים.

מאפיינים נפוצים

ישנם מספר מאפיינים המשותפים לכל המולקולות מדוברות. לדוגמא, את הדברים הבאים מאפיינים כלליים של biopolymers:

• משקל מולקולרי גדול עקב היווצרות של macrochains עצום עם השלכות במבנה הכימי;
• סוגים של קשרים ב מקרומולקולות (מימן, אינטראקציות יוניות, משיכה אלקטרוסטטית, קשרים דיסולפיד, קשרים פפטידיים, וכו ');
• היחידה המבנית של כל מעגל - יחידת monomeric;
• stereoregularity או העדרו במבנה של שרשרת.

אבל באופן כללי, כל biopolymers עדיין הבדלים יותר במבנה ופונקציות, ולא דמיון.

חלבונים

חשיבות רבה בחייו של כל היצורים החיים הם מולקולות חלבון. biopolymers כזה - הוא הבסיס של ביומסה. אחרי הכל, אפילו על התיאוריה של חיי Oparin-והאלדיין על כדור הארץ שמקורה טיפות coacervate, המהווה את החלבון.

המבנה של חומרים אלה כפופים סדירות קפדנית במבנה. הבסיס של כל חלבון מהווה שאריות חומצת אמינו המסוגלים להתחבר אחד עם שני אורך שרשרת אינסופי. הדבר נעשה על ידי יצירת מערכת יחסים מיוחדים - פפטיד. קשר כזה נוצר בין ארבעת היסודות: פחמן, חמצן, חנקן ומימן.

המבנה של מולקולת חלבון יכול לכלול הרבה שאריות חומצת אמינו זהה או שונה (כמה עשרות אלפים או יותר). כל ההתרחשות בהרכב של מיני חומצת אמינו אלה של תרכובות, יש 20. עם זאת, שילובים השונים שלהם מאפשרים החלבון לשגשג רכב וכמות ומינים.

חלבונים, יש biopolymers תצורה מרחבית שונה. לדוגמא, נציג יכול להתקיים בצורה של מבנה ראשוני, שניוני, שליישונים או רבעונים.

הכי פשוט וליניארית אחד - יסודי. זה פשוט מספר רצפי החומצות האמיניות הצטרף יחד.

קונפורמציה משניים יש מבנה מורכב יותר, שכן החלבון הכולל macrochains מתחיל הסליל, להרכיב סלילי. שני macrostructures ליד ממוקם מתקיימים זה לצד זה בשל אינטראקציות המימן קוולנטיים בין קבוצות של אטומים. פרד מבנה משני אלפא Helix בטא של חלבונים.

מבנה שלישוני הוא סליל מפותל בחלבון מקרומולקולה (שרשרת פוליפפטיד). רשת מורכבת מאוד של אינטראקציות בתוך כדורית זה מאפשר לו להיות יציב מספיק ולשמור בצורה קבלה.

קונפורמציה הרביעון - היא יותר רשתות פוליפפטיד ו סליל מתערבל בצורה ספיראלית מפותל אשר ובכך גם יחד יוצרות קישורים מרובים מסוגים שונים. המבנה הכדורי המורכב ביותר.

הפונקציות של מולקולות חלבון

1. תחבורה. הוא ביצע חלק מתאי חלבונים ממברנה פלזמה. הם יוצרים תעלות יונים, אשר מסוגל להעביר מולקולות מסוימות. כמו כן, רבי חלבונים הנם חלק מהתנועה של אברוני פרוטוזואה וחיידקים, ולכן, מעורבים באופן ישיר התנועה שלהם.
2. פונקציית האנרגיה מבוצעת נתוני מולקולות מאוד פעילות. גרם אחד של חלבון במטבוליזם מהווה 17.6 kJ. לכן, צריכת מוצרי צמחים ובעלי חיים המכילים תרכובות אלה, היא חיונית כדי אורגניזמים חיים.
3. תכונת בנייה היא ההשתתפות של מולקולות חלבון בבנייה רוב המבנים הסלולר של התאים עצמם, רקמות, איברים, וכן הלאה. כמעט כל תא בעצם בנוי ממולקולות אלה (שלד התא הציטופלסמה, קרום הפלזמה, הריבוזום, המיטוכונדריה ומבנים אחרים המעורבים היווצרות של תרכובות חלבון).
4. הפונקציה קטליטי מתבצע על ידי אנזימים, אשר מטבעם הכימי שלהם, אינם דומים כלל חלבונים. ללא אנזימים יהיה בלתי אפשרי ביותר של תגובות ביוכימיות בגוף, שכן הם - זרזים ביולוגיים במערכות חיות.
5. קולטן (גם לאותת), הפונקציה עוזרת לתאים לנווט ולהגיב לכל שינויים בסביבה, הן מכאניות וכימיות.

אם החלבון מדובר יותר לעומק, אפשר להקצות כמה פונקציות משניות יותר. עם זאת, מפורט הם בסיסיים.

חומצות גרעין

biopolymers כזו - הוא חלק חשוב של כל תא, אם פרוקריוטים או איקריוטיים זה. אחרי הכל, חומצות גרעין כוללים DNA (חומצה דאוקסיריבונוקלאית) ו- RNA (חומצה ריבונוקלאית), שכל אחד מהם הוא אלמנט חשוב מאוד עבור היצורים החיים.

מטבעו הכימי שלהם של DNA ו- RNA רצף נוקליאוטידים הם מקושרים על ידי קשרי מימן ואת הגשרים פוספט. הרכב מורכב דנ"א כגון:

• אדנין;
• תימין;
• גואנין;
• ציטוזין;
• deoxyribose סוכר pyatiuglerodisty.

RNA מאופיין ב תימין כי מוחלף אורציל, ואת סוכר - ריבוז.

בשל המבנה הארגוני המיוחד של DNA מולקולה מסוגל לבצע מספר הפונקציות חשובות וחיוני. RNA גם ממלא תפקיד חשוב בתא.

פונקציות חומצות כאלה

חומצות גרעין - biopolymers כי הם אחראים הפונקציות הבאות:

1. DNA הוא האפוטרופוס משדר מידע גנטי בתאים של אורגניזמים חיים. בשנת פרוקריוטים, המולקולה מופצת בציטופלסמה. תא איקריוטיים הוא בתוך karyotheca מופרדים הקרנל.
2. מולקולת הדנ"א הדו-גדילי מחולק למקטעים - הגנים שמרכיבים את המבנה של כרומוזום. גנים של כל היותו טופס מיוחד קוד גנטי שבו כל הסימנים אורגניזם מוצפנים.
3. RNA הוא של שלושה סוגים - מטריקס, הריבוזומית ותחבורה. ריבוזומלי מעורב בסינתזה וההרכבה של מולקולות חלבון על מבני בהתאמה. מידע מטריקס ושינוע לקרוא מן הדנ"א ולפענח המשמעות הביולוגית שלה.

סוכרים

תרכובות אלו - בעיקר פולימרים צמחיים, כלומר, הוא נמצא בתאים של צמחים. זה עשיר במיוחד סוכרים של דופן התא, אשר כוללת תאית.

מטבעו הכימי שלהם, סוכרים - מבנה מורכב מקרומולקולה של פחמימות. יכול להיות ליניארי, שכבתי תצורות צולבות. מונומרים הם חמישה פשוטה, לעתים קרובות סוכר שש-חמצני - ריבוז, גלוקוז, פרוקטוז. האם חשוב עבור יצורי חיים, שכן חלק מן התאים מילואים מזינים צמח הם בקעו לשחרר כמויות גדולות של אנרגיה.

המשמעות של נציגים שונים

מאוד חשוב פולימרים ביולוגיים כגון עמילן, תאית, אינולין, גליקוגן, כיטין ואחרים. זה הם מקורות חשובים של אנרגיה ביצורים חיים.

לפיכך, תאי - מרכיב חובה של קירות תא צמח של חיידקים מסוימים. זה נותן כוח, צורה מסוימת. בענף, אדם שרגיל לייצור נייר, סיבי אצטט.

עמילן - צמח מזין חילוף, שהוא גם מוצר מזון בעל ערך עבור בני אדם ובעלי חיים.

גליקוגן, או שומן מן החי, - מזיני מילואים בבעלי חיים ובבני אדם. היא מבצעת את הפונקציה של בידוד תרמי, מקור האנרגיה, הגנה מכנית.

biopolymers מעורבת בהרכב של יצורים חיים

בנוסף לאלה שנתנו את דעתנו, ישנם שילובים שונים של תרכובות גבוהות מולקולריות. biopolymers כזה - מבנה מורכב מעורב של חלבונים ושומנים (ליפופרוטאין) או של סוכרים וחלבונים (גליקופרוטאינים). שילוב של שומנים סוכרים (lipopolysaccharides) הם גם אפשרי.

לכל אחד biopolymers אלה זנים רבים שמבצעים ביצורים חיים מספר פונקציות חשובות: תחבורה, איתות, קולטן, רגולציה, אנזימטי, בנייה ועוד רבים אחרים. המבנה שלהם הוא כימי מורכב מאוד ולא כל הנציגים מפוענחים, כך הפונקציה אינה מוגדרת באופן מלא. נכון לעכשיו, ידוע רק על הנפוצים ביותר, אך רוב השרידים של גבולות הידע האנושי.