ชีวโมเลกุล

เราอธิบายว่าชีวโมเลกุลคืออะไรและชีวโมเลกุลอินทรีย์และอนินทรีย์เป็นอย่างไร หน้าที่และความสำคัญของมันคืออะไร

ไขมันมีด้านที่ไม่ชอบน้ำนั่นคือขับไล่น้ำ

ชีวโมเลกุลคืออะไร?

ชีวโมเลกุลหรือโมเลกุลชีวภาพล้วนแล้วแต่เป็น โมเลกุล ลักษณะของสิ่งมีชีวิต ไม่ว่าจะเป็นผลจากการทำงานทางชีวภาพของพวกมันหรือเป็นส่วนประกอบของร่างกายของพวกมัน พวกมันมาในขนาด รูปร่าง และฟังก์ชั่นที่หลากหลายและหลากหลาย ชีวโมเลกุลหลักคือคาร์โบไฮเดรต โปรตีน, ที่ ไขมัน, กรดอะมิโน, วิตามิน และ กรดนิวคลีอิก.

ร่างกายของ สิ่งมีชีวิต ประกอบด้วยองค์ประกอบหลัก 6 อย่างที่ซับซ้อน ได้แก่ คาร์บอน (C) ไฮโดรเจน (H) ออกซิเจน (O) ไนโตรเจน (N) ฟอสฟอรัส (P) และกำมะถัน (S) เนื่องจากองค์ประกอบเหล่านี้ช่วยให้:

  • การก่อตัวของ พันธะโควาเลนต์ (ที่พวกเขาแบ่งปัน อิเล็กตรอน) เสถียรมาก (เดี่ยว สอง หรือสาม)
  • การก่อตัวของโครงกระดูกคาร์บอนสามมิติ
  • การสร้างกลุ่มการทำงานหลายกลุ่มที่มีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกันอย่างมาก

ด้วยเหตุนี้ ชีวโมเลกุลจึงมักประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีประเภทนี้ ชีวโมเลกุลมีความสัมพันธ์พื้นฐานระหว่าง โครงสร้าง และหน้าที่ซึ่งสภาพแวดล้อมที่พวกมันถูกแทรกแซงด้วย ตัวอย่างเช่น ลิพิดมีส่วนที่ไม่ชอบน้ำ นั่นคือ พวกมันขับไล่ น้ำซึ่งเป็นสาเหตุที่พวกเขามักจะจัดระเบียบตัวเองต่อหน้ามันในลักษณะที่ปลายที่ชอบน้ำ (ดึงดูดโดยน้ำ) ยังคงสัมผัสกับสิ่งแวดล้อมและสิ่งที่ไม่ชอบน้ำยังคงปลอดภัย. หน้าที่ประเภทนี้เป็นพื้นฐานสำหรับการทำความเข้าใจการทำงานทางชีวเคมีของ สิ่งมีชีวิต การดำรงชีวิต.

ตามลักษณะทางเคมีของพวกมัน ชีวโมเลกุลสามารถจำแนกได้เป็นอินทรีย์และอนินทรีย์

ชีวโมเลกุลอนินทรีย์

ชีวโมเลกุลอนินทรีย์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับคาร์บอน

ชีวโมเลกุลอนินทรีย์ล้วนแล้วแต่ไม่ได้ขึ้นอยู่กับคาร์บอน ยกเว้นบางชนิด เช่น CO2 (g) และ CO สิ่งเหล่านี้สามารถเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิตและวัตถุที่ไม่มีชีวิต แต่ก็ยังจำเป็นสำหรับ การดำรงอยู่ ของ ชีวิต. ชีวโมเลกุลประเภทนี้ไม่เกิดเป็นสายโซ่โมโนเมอร์เหมือนในกรณีของสารอินทรีย์ กล่าวคือ ไม่เกิด โพลีเมอร์และสามารถประกอบขึ้นจากต่างๆ ได้ องค์ประกอบทางเคมี.

ตัวอย่างของสารชีวโมเลกุลอนินทรีย์ ได้แก่ น้ำ กำหนด ก๊าซ เช่น ออกซิเจน (O2) หรือไฮโดรเจน (H2) NH3 และ NaCl

ชีวโมเลกุลอินทรีย์

ชีวโมเลกุลอินทรีย์เป็นผลผลิตจากปฏิกิริยาเคมีของร่างกาย

ชีวโมเลกุลอินทรีย์ขึ้นอยู่กับเคมีของคาร์บอน ชีวโมเลกุลเหล่านี้เป็นผลิตภัณฑ์ของ ปฏิกริยาเคมี ของร่างกายหรือของ เมแทบอลิซึม ของสิ่งมีชีวิต ส่วนใหญ่ประกอบด้วยคาร์บอน (C) ไฮโดรเจน (H) และออกซิเจน (O) นอกจากนี้ยังสามารถมีองค์ประกอบที่เป็นโลหะเช่นเหล็ก (Fe) โคบอลต์ (Co) หรือนิกเกิล (Ni) เป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างได้ ซึ่งในกรณีนี้จะเรียกว่าธาตุ โปรตีน กรดอะมิโน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต กรดนิวคลีอิก หรือวิตามินใดๆ เป็นตัวอย่างที่ดีของชีวโมเลกุลประเภทนี้

หน้าที่ของชีวโมเลกุล

การถ่ายทอดทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิตเป็นไปได้ด้วยการมีอยู่ของ DNA

ชีวโมเลกุลสามารถมีหน้าที่ต่างๆ เช่น

  • ฟังก์ชั่นโครงสร้าง โปรตีนและไขมันทำหน้าที่เป็นวัสดุสนับสนุนของ เซลล์, รักษาโครงสร้างของเยื่อและเนื้อเยื่อ ไขมันยังเป็นพลังงานสำรองใน สัตว์ และ พืช.
  • ฟังก์ชั่นการขนส่ง ชีวโมเลกุลบางชนิดทำหน้าที่ในการระดมสารอาหารและสารอื่นๆ ทั่วร่างกาย ทั้งภายในและภายนอกเซลล์ จับกับสารอาหารเหล่านี้ผ่าน ลิงค์ เฉพาะที่สามารถแตกหักได้ ตัวอย่างของชีวโมเลกุลประเภทนี้คือน้ำ
  • ฟังก์ชันเร่งปฏิกิริยา ดิ เอนไซม์ เป็นสารชีวโมเลกุลที่สามารถเร่งความเร็ว (เร่ง) ของปฏิกิริยาเคมีบางอย่างโดยไม่เป็นส่วนหนึ่งของปฏิกิริยา ดังนั้นจึงไม่ใช่ทั้งสารตั้งต้นหรือผลิตภัณฑ์ ชีวโมเลกุลประเภทนี้ควบคุมกระบวนการทางเคมีและชีวภาพกลุ่มใหญ่ที่เกิดขึ้นในร่างกายมนุษย์ สัตว์ และพืช นอกจากนี้ยังมีสารยับยั้ง ซึ่งเป็นโมเลกุลที่ชะลอปฏิกิริยาเคมีบางอย่าง ดังนั้นจึงเข้าไปแทรกแซงในการควบคุมกระบวนการทางเคมีและทางชีววิทยา ตัวอย่างของเอนไซม์ ได้แก่ อะไมเลสซึ่งผลิตในปากและช่วยให้คุณสลายโมเลกุลของแป้งและเปปซินซึ่งผลิตในกระเพาะอาหารและช่วยให้คุณสลายโปรตีนเป็นกรดอะมิโน
  • ฟังก์ชั่นพลังงาน ดิ โภชนาการ ของสิ่งมีชีวิตสามารถ autotrophicเมื่อพวกมันสามารถสังเคราะห์สารประกอบพื้นฐานสำหรับเมแทบอลิซึมได้โดยเสียโมเลกุลอนินทรีย์ (โดยไม่ขึ้นอยู่กับสิ่งมีชีวิตอื่น) หรือ heterotrophicเมื่อพวกเขาได้รับ วัสดุอินทรีย์ จำเป็นสำหรับการเผาผลาญของมันจากสารอินทรีย์ที่สังเคราะห์โดยสิ่งมีชีวิต autotrophic หรือ heterotrophic อื่น ๆ (ขึ้นอยู่กับสิ่งมีชีวิตอื่น) ในทั้งสองกรณี พลังงานที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตในสิ่งมีชีวิตนั้นได้มาโดยกระบวนการที่เรียกว่าออกซิเดชัน ซึ่งประกอบด้วยการสลายกลูโคสให้เป็นพลังงานที่ง่ายกว่า ไขมันยังเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญอีกด้วย
  • ฟังก์ชั่นทางพันธุกรรม ดิ ดีเอ็นเอ (กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก) เป็นกรดนิวคลีอิกที่มีข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาและการทำงานของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด นอกจากนี้เขามีหน้าที่รับผิดชอบในการส่งข้อมูลทางพันธุกรรม ในทางกลับกัน RNA (ribonucleic) เป็นกรดไรโบนิวคลีอิกที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์โปรตีนที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาและการทำงานของเซลล์ DNA และ RNA ไม่ได้ทำหน้าที่เพียงอย่างเดียว DNA ใช้ RNA เพื่อส่ง ข้อมูลทางพันธุกรรม ในระหว่างการสังเคราะห์โปรตีน ชีวโมเลกุลทั้งสองนี้เป็นพื้นฐานของจีโนม (สารพันธุกรรมทั้งหมดที่สิ่งมีชีวิตนั้นมีอยู่) ดังนั้นจึงกำหนดว่าสปีชีส์หรือบุคคลเฉพาะคืออะไร

ความสำคัญของชีวโมเลกุล

ชีวโมเลกุลมีความจำเป็นต่อการกำเนิด การพัฒนา และการทำงานของเซลล์ทั้งหมดที่ประกอบขึ้นเป็นสิ่งมีชีวิต ทำหน้าที่สนับสนุน ควบคุมกระบวนการ และขนส่งสารในแต่ละเซลล์ที่ประกอบเป็นเนื้อเยื่อ อวัยวะ และระบบอวัยวะ

การขาดสารชีวโมเลกุลบางอย่างในสิ่งมีชีวิตสามารถทำให้เกิดความบกพร่องและความไม่สมดุลในการทำงาน ทำให้เกิดการเสื่อมสภาพหรือ ความตาย.

องค์ประกอบชีวภาพและชีวโมเลกุล

องค์ประกอบทางชีวภาพเรียกว่าองค์ประกอบทางเคมีซึ่งประกอบขึ้นจากชีวโมเลกุลดังนั้นจึงเป็นองค์ประกอบที่มีอยู่ในสิ่งมีชีวิต

องค์ประกอบทางชีวภาพสามารถจำแนกได้ดังนี้:

  • องค์ประกอบทางชีวภาพเบื้องต้น พวกมันประกอบขึ้นเป็น 99% ของสิ่งมีชีวิตที่รู้จักทั้งหมด ได้แก่ คาร์บอน (C) ออกซิเจน (O) ไฮโดรเจน (H) ไนโตรเจน (N) กำมะถัน (S) และฟอสฟอรัส (P)
  • องค์ประกอบชีวภาพรอง สิ่งเหล่านี้เป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับชีวิตและเพื่อประสิทธิภาพที่เหมาะสมของร่างกาย แต่ก็จำเป็นในปริมาณปานกลางและเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ ได้แก่ โซเดียม (Na) แคลเซียม (Ca) แมกนีเซียม (Mg) โพแทสเซียม (K) คลอรีน (Cl) และฟลูออรีน (F)

นอกจากนี้ยังมีธาตุที่จำเป็นต่อชีวิต แต่ในปริมาณที่น้อยมาก (0.1% ขององค์ประกอบทางชีวภาพในร่างกาย) ตัวอย่างบางส่วน ได้แก่ เหล็ก (Fe) ไอโอดีน (I) โครเมียม (Cr) ทองแดง (Cu), สังกะสี (Zn) และโบรอน (B)

!-- GDPR -->