- ชีวโมเลกุลคืออะไร?
- ชีวโมเลกุลอนินทรีย์
- ชีวโมเลกุลอินทรีย์
- หน้าที่ของชีวโมเลกุล
- ความสำคัญของชีวโมเลกุล
- องค์ประกอบชีวภาพและชีวโมเลกุล
เราอธิบายว่าชีวโมเลกุลคืออะไรและชีวโมเลกุลอินทรีย์และอนินทรีย์เป็นอย่างไร หน้าที่และความสำคัญของมันคืออะไร
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
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
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
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)