Biopoli ... Polimeri de plante

Un număr mare de diferiți compuși de natură chimică diferită a reușit să sintetizeze o persoană în laborator. Cu toate acestea, toate cele mai importante și semnificative pentru viața tuturor sistemelor vii au fost, sunt și vor rămâne substanțe naturale naturale. Adică acele molecule care participă la mii de reacții biochimice din cadrul organismelor și sunt responsabile pentru funcționarea lor normală.

Marea majoritate a acestora aparțin unui grup numit "polimeri biologici".

Concept general de biopolimeri

Primul lucru de spus că toate aceste conexiuni - masă de mare, care posedă, ajungând la milioane de Daltoni. Aceste substanțe - polimeri de origine animală și vegetală, care joacă un rol decisiv în construcția de celule și a structurilor lor, oferind metabolismul, fotosinteza, respiratie, produse alimentare și toate celelalte funcții vitale ale oricărui organism viu.

Este dificil să se supraestimeze importanța unor astfel de compuși. Biopolimerii sunt substanțe naturale de origine naturală, formate în organisme vii și care stau la baza întregii vieți pe planeta noastră. Care sunt exact conexiunile cu ele?

Biopolimerii unei celule

Sunt mulți. Deci, principalii biopolimeri sunt următorii:

• proteine;
• polizaharide;
• acizi nucleici (ADN și ARN).

Pe lângă acestea, aici sunt incluse și mulți polimeri amestecați formați din combinațiile celor deja enumerate. De exemplu, lipoproteine, lipopolizaharide, glicoproteine ​​și altele.

Proprietăți comune

Putem distinge câteva caracteristici care sunt inerente în toate moleculele luate în considerare. De exemplu, următoarele proprietăți generale ale biopolimerilor:

• o masă moleculară mare datorată formării unor macrocane uriașe cu ramificații în structura chimică;
• tipuri de legături în macromolecule (hidrogen, interacțiuni ionice, atracție electrostatică, punți disulfidice, legături peptidice etc.);
• unitatea structurală a fiecărui lanț este o unitate monomeră;
• Stereoregularitatea sau absența acesteia în structura lanțului.

Dar, în general, toate biopolimerii au încă mai multe diferențe în structură și funcții decât asemănările.

proteine

Moleculele de proteine ​​au o semnificație imensă în viața oricărei ființe vii. Astfel de biopolimeri reprezintă baza întregii biomase. La urma urmei, chiar și conform teoriei lui Oparin-Haldane, viața de pe Pământ a provenit dintr-o picătură coacervată, care era o proteină.

Structura acestor substanțe respectă ordinea strictă a structurii. Baza fiecărei proteine ​​este reziduurile de aminoacizi, care sunt capabile să se conecteze între ele într-o lungime nelimitată a lanțului. Acest lucru se întâmplă prin formarea de legături speciale - legături peptidice. O astfel de legătură se formează între patru elemente: carbon, oxigen, azot și hidrogen.

Compoziția moleculei de proteină poate include o mulțime de reziduuri de aminoacizi, atât aceleași cât și diferite (câteva zeci de mii sau mai mult). Numărul total de aminoacizi găsiți în acești compuși este 20. Cu toate acestea, combinația lor diversă permite proteinei să înflorească într-o manieră cantitativă și specifică speciei.

Biopolimerii proteinelor au o conformație spațială diferită. Astfel, fiecare reprezentant poate exista ca o structură primară, secundară, terțiară sau cuaternară.

Cel mai simplu și mai liniar dintre ele este cel primar. Este pur și simplu o serie de secvențe de aminoacizi conectate una la cealaltă.

Conformarea secundară se distinge printr-o structură mai complexă, deoarece macrochainul total al proteinei începe să se coalizeze, formând bobine. Două macrostructuri apropiate sunt ținute una lângă cealaltă datorită interacțiunilor covalente și hidrogen dintre grupele atomilor lor. Există alfa și beta-helici ale structurii secundare a proteinelor.

Structura terțiară este o macromolecule (o catenă polipeptidică) spiralată a unei proteine. O rețea foarte complexă de interacțiuni într-un anumit globule îi permite să fie suficient de stabilă și să păstreze forma acceptată.

conformație cuaternară - este mai multe lanțuri polipeptidice și încolăcit bobina spiralată, învârtit care, astfel, de asemenea, împreună formează legături multiple de diferite tipuri. Cea mai complexă structură globulară.

Funcțiile moleculelor de proteine

1. Transport. Aceasta se realizează prin proteinele celulare care fac parte din membrana plasmatică. Acestea formează canalele ionice prin care pot trece anumite molecule. De asemenea, multe proteine ​​fac parte din organoizi ai mișcării protozoarelor și bacteriilor, astfel încât acestea să ia parte direct la mișcarea lor.
2. Funcția de energie este realizată foarte activ de aceste molecule. Un gram de proteine ​​în procesul de metabolizare formează 17,6 kJ de energie. Prin urmare, consumul de plante și de produse animale care conțin acești compuși este vital pentru organismele vii.
3. Construcția este caracteristică participarea moleculelor de proteine ​​în construcția de majoritatea structurilor celulare ale celulelor în sine, țesuturi, organe, și așa mai departe. Practic, orice celulă este, în principiu construit din aceste molecule (citoplasmă citoscheletului, cu membrana plasmatică, ribozomi, mitocondrii și alte structuri sunt implicate în formarea de compuși de proteine).
4. Funcția catalitică este realizată de enzime, care prin natura lor chimică nu sunt decât proteine. Fără enzime, ar fi imposibil pentru majoritatea reacțiilor biochimice din organism, deoarece - catalizatori biologici în sistemele vii.
5. Funcția receptor (de asemenea semnal) ajută celulele să se orienteze și să reacționeze corect la orice schimbări în mediu, atât mecanice, cât și chimice.

Dacă luăm în considerare proteinele în profunzime, putem identifica unele funcții secundare. Cu toate acestea, cele enumerate sunt cele principale.

Acide nucleice

Astfel de biopolimeri reprezintă o parte importantă a fiecărei celule, fie procariotice, fie eucariote. La urma urmei, acizii nucleici includ molecule ADN (acid deoxiribonucleic) și ARN (acid ribonucleic), fiecare dintre acestea fiind o legătură foarte importantă pentru lucrurile vii.

În natura lor chimică, ADN și ARN sunt secvențe de nucleotide legate prin legături de hidrogen și punți de fosfat. Compoziția ADN include astfel de nucleotide ca:

• adenină;
• timină;
• guanină;
• citozină;
• deoxiriboză cu zahăr cu cinci atomi de carbon.

ARN diferă prin faptul că timina este înlocuită cu uracil, iar zahărul - cu riboză.

Datorită unei organizări structurale speciale, moleculele ADN sunt capabile să realizeze o serie de funcții vitale. ARN joacă, de asemenea, un rol important în celulă.

Funcțiile acestor acizi

Acizii nucleici sunt biopolimeri responsabili pentru următoarele funcții:

1. ADN-ul este custodia și transmițătorul de informații genetice în celulele organismelor vii. În procariote, această moleculă este distribuită în citoplasmă. În celule eucariote este localizat în interiorul nucleului, separat de o karyolemă.
2. Moleculele de ADN dublu catenar sunt împărțite în secțiuni - genele care alcătuiesc structura cromozomului. Genele fiecărei creaturi formează un cod genetic special în care toate semnele organismului sunt criptate.
3. ARN are trei tipuri - matrice, ribozomale și transport. Ribosomalul participă la sinteza și asamblarea moleculelor de proteine ​​pe structurile corespunzătoare. Matricea și transportul transporta informații citite din ADN și descifrează semnificația sa biologică.

polizaharide

Acești compuși sunt preponderent polimeri de plante, adică se găsesc în celulele reprezentanților florei. În special bogate în polizaharide este peretele lor celular, care conține celuloză.

Prin natura lor chimică, polizaharidele sunt macromolecule ale carbohidraților complexi. Ele pot fi conforme liniar, stratificat, reticulat. Monomerii sunt sugari simple de cinci ori mai des de șase carbon - riboză, glucoză, fructoză. Sunt importante pentru ființele vii, din moment ce o parte din celule sunt rezerve de nutrienți de plante sunt scindate pentru a elibera cantități mari de energie.

Importanța diferiților reprezentanți

Polimerii biologici foarte importante, cum ar fi amidonul, celuloza, inulina, glicogen, chitina și altele. Acestea sunt sursele importante de energie în organismele vii.

Deci, celuloza este o componentă obligatorie a peretelui celular al plantelor, unele bacterii. Oferă putere, o anumită formă. În industria umană, se folosește pentru a produce hârtie, fibre de acetat de valoare.

Amidonul este un nutrient de plante rezervat, care este, de asemenea, un produs alimentar valoros pentru oameni și animale.

Glicogenul sau grăsimea animală este un nutrient de rezervă pentru animale și oameni. Efectueaza functiile de izolatie termica, sursa de energie, protectie mecanica.

Biopolimeri amestecați în compoziția ființelor vii

În plus față de cele pe care le-am considerat, există diverse combinații de compuși cu masa moleculară înaltă. Astfel de biopolimeri - o structură complexă mixtă de proteine ​​si lipide (lipoproteine) sau de polizaharide și proteine ​​(glicoproteine). o combinație de lipide și polizaharide (lipopolizaharide), sunt de asemenea posibile.

Fiecare dintre aceste biopolimeri are multe soiuri care realizează ființe vii o serie de funcții importante: de transport, de semnalizare, receptor, de reglementare, enzimatice, construcții și multe altele. Structura lor este chimic foarte complex și nu toți reprezentanții decriptat, astfel încât funcția nu este complet definită. În prezent, este cunoscut doar la cele mai frecvente, dar o mare parte din rămășițele limitele cunoașterii umane.