Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

2.4B: Типи біологічних макромолекул

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    69857

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Біологічні макромолекули, великі молекули, необхідні для життя, включають вуглеводи, ліпіди, нуклеїнові кислоти та білки.

    Цілі навчання

    • Визначте чотири основні класи біологічних макромолекул

    Ключові моменти

    • Біологічні макромолекули є важливими клітинними компонентами і виконують широкий спектр функцій, необхідних для виживання і зростання живих організмів.
    • Чотири основні класи біологічних макромолекул - це вуглеводи, ліпіди, білки та нуклеїнові кислоти.

    Ключові умови

    • полімер: відносно велика молекула, що складається з ланцюга або мережі багатьох однакових або подібних мономерів, хімічно пов'язаних між собою.
    • мономер: відносно невелика молекула, яка може утворювати ковалентні зв'язки з іншими молекулами цього типу з утворенням полімеру.

    Поживні речовини - це молекули, необхідні живим організмам для виживання та росту, але які тварини та рослини не можуть синтезувати самі. Тварини отримують поживні речовини, споживаючи їжу, тоді як рослини витягують поживні речовини з грунту.

    зображення

    Джерела біологічних макромолекул: Такі продукти, як хліб, фрукти та сир, є багатими джерелами біологічних макромолекул.

    Багато критично важливих поживних речовин є біологічними макромолекулами. Термін «макромолекула» вперше був придуманий в 1920-х роках нобелівським лауреатом Германом Штаудінгером. Штаудінгер першим запропонував, що багато великих біологічних молекул будуються шляхом ковалентного зв'язування менших біологічних молекул разом.

    зображення

    Живі організми складаються з хімічних будівельних блоків: Усі організми складаються з різноманітних цих біологічних макромолекул.

    Мономери та полімери

    Біологічні макромолекули відіграють вирішальну роль у структурі та функціонуванні клітин. Більшість (але не всі) біологічні макромолекули - це полімери, які є будь-якими молекулами, побудованими шляхом зв'язування між собою багатьох менших молекул, званих мономерами. Зазвичай всі мономери в полімері, як правило, однакові або, принаймні, дуже схожі один на одного, пов'язані знову і знову, щоб створити більшу макромолекулу. Ці прості мономери можуть бути пов'язані в багатьох різних комбінаціях для отримання складних біологічних полімерів, так само як кілька типів блоків Lego можуть будувати що завгодно від будинку до автомобіля.

    зображення

    Мономери та полімери: Багато малих мономерних субодиниць об'єднуються, утворюючи цей вуглеводний полімер.

    Приклади цих мономерів та полімерів можна знайти в цукрі, який ви можете покласти у каву чи чай. Звичайним столовим цукром є дисахарид сахароза (полімер), до складу якого входять моносахариди фруктози і глюкози (які є мономерами). Якби ми згуртували багато вуглеводних мономерів разом, ми могли б зробити полісахарид, як крохмаль. Приставки «моно-» (один), «ді-» (два) та «полі-» (багато) підкажуть, скільки мономерів було з'єднано в молекулі.

    зображення

    Молекула сахарози (загальний столовий цукор): Моносахариди вуглеводів (фруктоза і глюкоза) з'єднуються, щоб отримати дисахарид сахарози.

    Біологічні макромолекули містять вуглець у кільцевій або ланцюговій формі, а це означає, що вони класифікуються як органічні молекули. Вони зазвичай також містять водень і кисень, а також азот і додаткові другорядні елементи.

    Чотири класи біологічних макромолекул

    Існує чотири основних класи біологічних макромолекул:

    1. вуглеводів
    2. ліпіди
    3. білки
    4. нуклеїнові кислоти

    Кожен з цих типів макромолекул виконує широкий спектр важливих функцій всередині клітини; клітина не може виконувати свою роль в організмі без багатьох різних типів цих найважливіших молекул. У поєднанні ці біологічні макромолекули складають більшу частину сухої маси клітини. (Молекули води складають більшість загальної маси клітини.) Всі молекули як всередині, так і зовні клітин знаходяться у водному (тобто водному) середовищі, і всі реакції біологічних систем відбуваються в тому ж середовищі.

    Інтерактивні: Мономери та полімери: Вуглеводи, білки та нуклеїнові кислоти побудовані з малих молекулярних одиниць, які з'єднані між собою міцними ковалентними зв'язками. Малі молекулярні одиниці називаються мономерами (моно означає один або один), і вони пов'язані між собою в довгі ланцюги, які називаються полімерами (полі означає багато або кілька). Кожен інший тип макромолекул, крім ліпідів, побудований з різного набору мономерів, які нагадують один одного за складом і розміром. Ліпіди не є полімерами, тому що вони не побудовані з мономерів (одиниць зі схожим складом).