Реферати » Реферати з біології » Біологічні молекули

Біологічні молекули

Біологічні молекули

Біологічні молекули мають модульну будову. До числа важливих класів біологічних молекул відносяться білки, вуглеводи, ліпіди і нуклеїнові кислоти. Безліч інших молекул в клітці грають роль «енергетичної валюти» .

Життя - таємнича, складна, загадкова - не що інше як сукупність досить великих молекул і досить простих хімічних реакцій. Якби вам знадобилося конструювати великі молекули, ви пішли б по одному з двох шляхів. Або, як у кустарному ювелірній справі, ви стали будувати кожну молекулу «з нуля» , проробляючи щоразу унікальну роботу. Або - цей шлях використовується в сучасних будівельних технологіях - ви б виготовили набір простих молекул, з яких можна збирати найрізноманітніші молекули більшого розміру, поєднуючи модулі тим або іншим чином. Виявляється, саме таке модульне будову мають біологічні молекули. Відповідно до теорії еволюції, таким і повинен був бути найпростішою шлях до великих молекул, оскільки на початку еволюційного процесу необхідність у конструюванні дуже складних молекул була відсутня. Згодом же могли додаватися нові модулі, розширюючи колекцію крупних різнорідних елементів, що цілком відповідає духу еволюції.

Білки

Основною структурною одиницею білків є молекули амінокислот. Щоб зрозуміти, що таке амінокислота, уявіть собі сукупність атомів, у яких з одного боку назовні виступає водень, з іншого - з'єднані між собою кисень і водень, а посередині розташовані різноманітні інші компоненти. Подібно до того як намистини нанизуються на нитку, з цих амінокислот збираються білки - іон водню (Н +) однієї амінокислоти об'єднується з іоном гідроксилу (ОН-) іншої амінокислоти з утворенням молекули води. (Уявіть, як кожного разу при з'єднанні двох амінокислотних молекул між ними пробігає крапелька води.) Серед білків найважливішу роль відіграють білки-ферменти (див. Каталізатори і ферменти), регулюють хімічні реакції в клітинах; але білки також є важливими структурними компонентами живих організмів. Наприклад, ваші волосся і нігті складаються з білків.

Вуглеводи

Вуглеводи містять кисень, водень і вуглець у співвідношенні 1:2:1. У багатьох живих системах молекули вуглеводів виконують роль джерел енергії. Одним з найважливіших вуглеводів можна вважати цукор глюкозу, що містить шість атомів вуглецю (С6Н12О6). Глюкоза - кінцевий продукт фотосинтезу і, отже, основа всієї харчового ланцюга в біосфері. Поєднуючи молекули глюкози, як основні будівельні модулі, можна отримати складні вуглеводи. Як і білки, вуглеводи відіграють допоміжну роль в клітинах, оскільки входять в клітинні структури. Наприклад, рослинні волокна складаються з целюлози, яка представляє собою низку зчеплених особливим чином молекул глюкози.

Ліпіди

Ліпіди - це нерозчинні у воді органічні молекули. Ви отримаєте правильне уявлення про ліпідах, якщо уявіть крапельки жиру, плаваючі на поверхні бульйону. У живих організмах ліпіди виконують дві важливі функції. Один клас молекул - фосфоліпіди - складаються з маленької голівки, яка містить фосфатну групу (атом фосфору, сполучений з чотирма атомами кисню), і довгого вуглеводневого хвоста. Вуглеводневий хвіст цієї молекули гідрофобний, тобто енергетичний стан молекули мінімально, коли цей хвіст знаходиться не в воді. Навпаки, фосфатна головка гідрофільна, тобто енергетичний стан молекули мінімально при контакті головки з водою. Якщо помістити молекули фосфоліпідів у воду, вони будуть прагнути досягти мінімального енергетичного стану і вишикуються таким чином, що їх хвости опиняться разом, а головки - нарізно. Така двошарова структура дуже стабільна, оскільки головки будуть у контакті з водою, але вода буде витіснена з області, навколишнього хвости молекул. Для переміщення ліпідним молекулам необхідна енергія - або щоб видалити гідрофільні ділянки з води, або щоб помістити у воду гідрофобні ділянки. З таких ліпідних двошарових структур складаються клітинні мембрани і мембрани, що розділяють компоненти клітини. Ці пластичні і міцні молекули відокремлюють живе від неживого.

Крім того, в ліпідах запасається енергія. Ліпіди можуть накопичувати приблизно вдвічі більше енергії на одиницю маси, ніж вуглеводи. Ось чому, коли ви переїдайте і ваш організм хоче запасти енергію на випадок непередбачених обставин у майбутньому, коли їжі не буде, він стане запасати її у формі жиру. На цьому простому факті будується багатомільярдна індустрія дієтичних продуктів.

Нуклеїнові кислоти

Молекули ДНК і РНК (див. Центральна догма молекулярної біології) переносять інформацію про хімічних процесах, що йдуть в клітці, і беруть участь у передачі міститься в ДНК інформації в цитоплазму клітини. У ДНК живого організму закодовані білки-ферменти, які каталізують всі хімічні реакції, що відбуваються в цьому організмі.

Молекули-переносники енергії

Життєдіяльність вимагає витрат енергії. Зокрема, потрібно, щоб енергія, вироблена в одному місці, могла бути використана в іншому. Цю функцію в клітині здійснює ціла армія спеціалізованих молекул. Мабуть, найважливіші з них - аденозин трифосфат (АТФ) і аденозин дифосфат (АДФ). Обидві молекули влаштовані так: група з атомів вуглецю, водню та азоту (вона називається аденін) приєднана до молекули рибози (це цукор), і все це разом кріпиться до хвоста з фосфатів. З назв молекул зрозуміло, що в хвості АДФ міститься два фосфату, а в хвості АТФ - три. Коли в клітині відбувається хімічний процес, наприклад фотосинтез, що утворюється енергія йде на приєднання третього фосфату до хвоста АДФ. Отримана молекула АТФ потім переноситься в інші частини клітини. Там запасені енергія може бути використана в інших хімічних процесах: вона виділяється при отщеплении останнього фосфату від АТФ, в результаті чого АТФ знову перетворюється на АДФ.

Як ми вже згадували, існують і інші молекули, які переносять енергію в клітині. Набір таких молекул чимось нагадує різні варіанти оплати рахунків. Ви можете вибрати готівку, банківський переказ, кредитну карту і т. д. - залежно від того, який спосіб вам зручніше. Так само і клітка для підтримки своєї життєдіяльності може використовувати АТФ (еквівалент готівки) або будь-яку іншу з великого набору більш складних молекул.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту elementy /

 
Подібні реферати:
Білки
Білки - це ланцюжки амінокислот, що виконують безліч функцій, найважливіша з яких - ферментативна, тобто регуляція хімічних реакцій в живих організмах.
Гліколізу і дихання
В основі метаболізму тварин та інших організмів лежать хімічні процеси вилучення енергії, накопиченої вуглеводами.
Хімічний склад клітини
I. Неорганічні речовини 1. ВОДА. А. Вода - найважливіший компонент клітини. Їй належить істотна і різноманітна роль життя клітини. . Вода визначає фізичні властивості клітини - обсяг, упру
Генетичний код
Три пари основ молекули ДНК кодують одну амінокислоту в білці.
Центральна догма молекулярної біології
Один ген молекули ДНК кодує один білок, що відповідає за одну хімічну реакцію в клітці.
ДНК і РНК
Принцип комплементарності підстав. Інформаційна РНК. Рибосомная РНК. Транспортна РНК.
Фотосинтез
Рослини перетворюють сонячне світло в запасені хімічну енергію в два етапи: спочатку вони вловлюють енергію сонячного світла, а потім використовують її для зв'язування вуглецю з утворенням органічних молекул.
ДНК і РНК
Особливу роль відіграють дослідження питання про перехід від неживого до живого. Дані досліджень показують, що перехідні форми від неживого до живого мають властивості і неживого, і живого (наприклад віруси), що ще
Білки
Білки - це високомолекулярні сполуки, молекули яких представлені двадцятьма альфа - амінокислотами, з'єднаними пептидними зв'язками - СО - NН-. Мономерами білків є амінокислоти. Хімічне стр
Біологічна роль гідролізу в процесах життєдіяльності організму
Гідроліз білків. Білкові речовини становлять величезний клас органічних, тобто вуглецевих, а саме вуглецево азотистих сполук, неминуче зустрічаються в кожному організмі. Роль білків в організмі ог
Цитологія
Цитологія-наука про клітину. Предмет цитології-клітини багатоклітинних тварин і рослин, а також одноклітинних організмів, до числа яких відносяться бактерії, найпростіші і одноклітинні водорості. Цитологія з
ДНК
Молекула ДНК має форму подвійної спіралі, і її відтворення засноване на тому, що кожна ланцюг подвійної спіралі служить матрицею для складання нових молекул.
Обмін речовин і енергії в живих організмах
У живих організмах будь-який процес супроводжується передачею енергії. Енергію визначають як здатність здійснювати роботу. Спеціальний розділ фізики, який вивчає властивості і перетворення енергії в різних
Закони спадковості
У 1865 році були опубліковані результати робіт з гібридизації сортів гороху, де були відкриті найважливіші закони спадковості . Автор цих робіт - чеський дослідник Грегор Мендель.
Хімічний склад органічних речовин
Клітка є складною саморегулюючою системою, в якій одночасно і в певній послідовності відбуваються сотні хімічних реакцій, спрямованих на підтримку її життєдіяльності, зростання і раз
Запитання і відповіді з біології на іспит (10-11 клас, Україна))
9. ЛІПІДИ (жири, холестерин, деякі вітаміни і гормони), їх елементарний склад - атоми вуглецю, водню і кисню. Функції ліпідів: будівельна (складова частина мембран), джерело енергії. Роль жирів у
Травний тракт і його основні функції
При безперервно протікають в організмі процесах обміну речовин і енергії потрібне постійне витрачання поживних речовин.
Фізичні та хімічні основи явищ спадковості
Основним в цій революції було розкриття молекулярних основ спадковості. Виявилося, що порівняно прості молекули кислот (ДНК) несуть у своїй структурі запис генетичної інформ
Метаболізм як основа життєдіяльності клітини
Енергетичний обмін в клітині. Синтез АТФ. Фотосинтез - перетворення енергії світла в енергію хімічних зв'язків. Пластичний обмін. Біосинтез білків. Синтез і РНК. ДНК - і РНК - білок. Синтез білкової ланцюга на рибосоме.

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар