Apakah komposisi kimia makhluk hidup?

The Komposisi kimia makhluk hidup ia berdasarkanmolekul organik dan beberapa elemen bukan organik, lebih kurang dalam perkadaran yang sama dan latihan fungsi yang serupa di dalamnya.

Organisma hidup terdiri daripada sel dan sel -sel tersebut mempunyai tahap kerumitan yang berbeza dalam organisasi mereka. Ada yang agak mudah, seperti bakteria, dan yang lain dicirikan oleh corak organisasi yang lebih kompleks, dengan banyak lagi elemen dalam organisasi dalaman mereka, seperti halnya dengan kebanyakan sel eukariotik.

Gambar "Oblako3011" di www.Pixabay.com

Unsur -unsur struktur bahan hidup terdiri daripada biomolekul dan unsur -unsur utama kebanyakan biomolekul ini, dalam hal manusia, contohnya, karbon (50%), oksigen (20%), hidrogen (10%) , Nitrogen (8.5%), kalsium (4%) dan fosforus (2.5%) (semua nilai yang berkaitan dengan berat kering).

Enam elemen ini mewakili kira -kira 95% daripada jumlah komposisi bahan organik, baki 5% sepadan dengan unsur -unsur lain seperti: kalium, sulfur, natrium, klorin, magnesium, besi, mangan dan yodium.

Harus diingat bahawa kebanyakan komposisi organisma (lebih daripada 60% berat badan) adalah air dalam keadaan cair, yang merupakan unsur asas untuk kehidupan kerana kedua -dua struktur intraselular dan sel sendiri direndam di dalamnya.

Medium cecair ini memberikan sel -sel keadaan yang paling penting dan semua tindak balas biokimia yang berkaitan untuk kelangsungan hidup dikembangkan.

[TOC]

Komposisi kimia makhluk hidup

- Biomolekul kompleks

Beberapa elemen utama yang memasuki komposisi bahan hidup digabungkan dalam pelbagai perkadaran untuk membentuk pelbagai set molekul organik kecil, yang seterusnya berfungsi sebagai unsur struktur untuk pembentukan biomolekul yang lebih kompleks.

Hubungan antara unsur -unsur struktur ini dan biomolekul kompleks utama organisma adalah seperti berikut:

- Dexyribonucleotides dan asid deoxyribonucleic (DNA)

- Ribonukleotida dan asid ribonukleik (RNA)

- Asid amino dan protein

- Monosakarida dan polisakarida

- Asid berlemak dan lipid

Dexyribonucleotides dan asid deoxyribonucleic

Deoxyribonucleic atau asid DNA mengandungi maklumat keturunan semua makhluk hidup, prokariotik dan eukariot. Biomolekul penting ini juga menentukan ciri -ciri utama sel, baik dari morfologi dan metabolik, struktur dan sudut pandangannya.

DNA mengkodekan maklumat yang diperlukan untuk sintesis protein, serta yang diperlukan untuk mensintesis RNA, yang merupakan satu lagi molekul organik penting yang diperlukan untuk sintesis dan kawalan banyak proses selular.

Boleh melayani anda: Pengeluaran semula aseksual

Ia adalah polimer yang terdiri daripada dua helai subunit yang dipanggil nukleotida, yang strukturnya dibentuk oleh molekul deoxyribose (monosakarida 5 atom karbon), satu atau lebih kumpulan fosfat dan asas nitrogen satu atau dua cincin (purine atau pyrimidine, ).

Pangkalan purik DNA adalah adenine (a) dan guanine (g), manakala pangkalan pyrimidine adalah timin (t) dan sitosin (c).

Secara linear, nukleotida helai DNA yang sama bergabung antara satu sama lain melalui pautan phosphodiéster, yang terdiri daripada kumpulan fosfat dan gula yang mereka kovalen bersatu.

Pangkalan yang terdapat di salah satu helai itu disambungkan dengan mereka yang berhadapan dengan ini di helai lain oleh jambatan hidrogen, selalu dengan cara yang sama: adenine dengan timin (AT) dan guanine dengan sitosin (GC).

Asas nitrogen yang berbeza dalam DNA dan RNA.
Sumber Pengguna: Sponktranslation: Pengguna: JCFidy [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)]

Ribonukleotida dan asid ribonukleik

Sama seperti DNA, asid ribonucleic adalah biomolekul dan adalah yang bertanggungjawab untuk proses kesatuan asid amino yang membentuk protein, serta dalam proses peraturan dan kawalan gen yang lebih kompleks.

Ia juga biopolimer, tetapi nukleotida yang membentuk ia dipanggil ribonukleotida, kerana monosakarida struktur itu bukan deoxyribose, seperti dalam DNA, tetapi ribosa. Mereka juga mempunyai satu atau lebih kumpulan fosfat dan pangkalan nitrogen mereka berbeza dengan DNA di mana guanine tidak hadir, tetapi uracil (u).

Asid amino dan protein

Protein adalah biomolekul yang dapat mencapai tahap kerumitan yang berbeza dan sangat serba boleh dari segi struktur dan fungsi. Ini bukan sahaja memberikan struktur dan bentuk ke sel, tetapi mereka juga boleh mempunyai aktiviti yang membolehkan perkembangan pesat reaksi biokimia penting (enzim).

Apa sahaja jenis protein yang bercakap, semuanya dibentuk oleh "blok" asas yang dipanggil asid amino, yang merupakan molekul yang mempunyai atom karbon "asimetri" yang dilampirkan kepada kumpulan amino (-NH2), kepada kumpulan karboksil (-COOH), kepada atom hidrogen (-H) dan kepada kumpulan R yang membezakannya.

Perwakilan grafik struktur protein ribosom (sumber: Jawahar Swaminathan dan kakitangan MSD di Institut Bioinformatik Eropah [Domain Awam] melalui Wikimedia Commons)

Asid amino yang paling biasa adalah 20 dan diklasifikasikan berkenaan dengan identiti kumpulan R; ini adalah:

Ia boleh melayani anda: Flora dan Fauna

- Asparagine, glutamin, tirosin, serine, treonine (kutub)

- Asid asparaktik, asid glutamat, arginin, lisin, histidin (mereka yang mempunyai beban) dan

- Glycine, Alanine, Valine, Leucine, Isoleucine, Tryptophan, Proline, Cysteine, Methionine dan Phenylalanine (Apolar).

Sebaik sahaja DNA diterjemahkan ke dalam molekul RNA, setiap triplet nukleotida mewakili kod yang memberitahu struktur yang mensintesis protein (ribosom) apa jenis asid amino yang harus dimasukkan ke dalam rantai peptida yang semakin meningkat.

Polipeptida yang membentuk protein berlaku, maka, terima kasih kepada kesatuan antara asid amino mereka, yang terdiri daripada penubuhan a pautan peptida Antara karbon karboksil karbon asid amino dan nitrogen kumpulan asid amino bersebelahan.

Monosakarida dan polisakarida

Karbohidrat adalah dari biomolekul yang paling banyak dalam makhluk hidup. Mereka memenuhi fungsi asas seperti struktur, elemen pemakanan, tanda -tanda, dll. Ia dibentuk oleh kompleks karbon kimia, hidrogen dan oksigen dalam perkadaran yang berbeza.

Tumbuhan ini berasal dari pengeluar karbohidrat semulajadi utama dan kebanyakan haiwan bergantung kepada mereka untuk wujud, kerana mereka mengekstrak tenaga, air dan karbon.

Selulosa, biopolimer struktur (sumber: vicente net [cc by (https: // creativeCommons.Org/lesen/by/4.0)] melalui Wikimedia Commons)

Karbohidrat struktur sayur -sayuran (selulosa, lignin, dll.), Serta tumbuhan (kanji) dan banyak haiwan (glikogen), mereka adalah polysaccharides yang lebih atau kurang kompleks yang terdiri daripada polimer unit gula mudah atau monosakarida (terutamanya glukosa).

Asid berlemak dan lipid

Lipid adalah sebatian tidak larut air yang membentuk bahan asas membran biologi, asas dari sudut pandangan fungsional dan struktur semua sel hidup.

Mereka adalah molekul amphipatic, iaitu, molekul yang mempunyai akhir hidrofilik dan hidrofobik lain. Ia dibentuk oleh rantai asid lemak yang dikaitkan dengan rangka karbon.

Beberapa lipid yang paling biasa (sumber: pemuat naik asal adalah LMAPS di Wikipedia Bahasa Inggeris. [GFDL 1.2 (http: // www.gnu.Org/lesen/lesen lama/fdl-1.2.html)] melalui wikimedia commons)

Asid lemak adalah hidrokarbon, iaitu, hanya terdiri daripada atom karbon dan hidrogen bersatu bersama.

Persatuan lipid berbilang bilayer adalah apa yang memungkinkan pembentukan membran dan ciri -ciri hidrofobisit.

Ia boleh melayani anda: caspasas: apakah, struktur, jenis, fungsi

- Air

Gambar oleh José Manuel Suárez [CC oleh (https: // creativeCommons.Org/lesen/by/2.0)], melalui Wikimedia Commons

Air (H2O) adalah salah satu elemen kimia yang paling penting untuk makhluk hidup dan sel yang terdiri daripada mereka. Sebilangan besar berat badan haiwan dan tumbuh -tumbuhan terdiri daripada cecair tanpa warna ini.

Melalui fotosintesis yang tumbuh tumbuhan, air adalah sumber utama oksigen yang haiwan bernafas dan juga atom hidrogen yang merupakan sebahagian daripada sebatian organik.

Ia dianggap sebagai pelarut sejagat dan sifatnya menjadikannya sangat penting untuk pembangunan hampir semua tindak balas biokimia yang mencirikan organisma hidup.

Jika direnungkan dari sudut pandangan, air dibahagikan kepada "petak":

• Ruang intraselular, di mana sitosol dibentuk oleh air dengan bahan campuran lain, cecair di mana organel sel eukariotik digantung.
• Ruang ekstraselular, yang terdiri daripada persekitaran yang mengelilingi sel -sel, sama ada dalam tisu atau dalam persekitaran semula jadi (organisma uniselular).

- Ion

Banyak unsur kimia dalam sel adalah dalam bentuk biomolekul yang disebutkan di atas dan banyak lagi yang ditinggalkan dalam teks ini. Walau bagaimanapun, elemen kimia penting lain adalah dalam bentuk ion.

Membran sel secara amnya tidak tahan terhadap ion yang dibubarkan dalam persekitaran dalaman atau luaran sel, sehingga mereka dapat memasuki atau meninggalkannya melalui pengangkut atau saluran khas.

Kepekatan ionik medium ekstrasel atau sitosol mempengaruhi ciri -ciri osmotik dan elektrik sel, serta dalam proses isyarat selular yang berbeza yang bergantung kepada ini.

Antara ion yang paling penting untuk tisu haiwan dan tumbuhan adalah kalsium, kalium dan natrium, klorin dan magnesium.

Rujukan

1. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Biologi molekul sel. Edisi ke -4. New York: Sains Garland; 2002. Komponen kimia sel. Terdapat dari: NCBI.NLM.NIH.Gov
2. Gladyshev, g. P., Kitaeva, d. K., & Ovcharenko, dan. N. (Sembilan belas sembilan puluh enam). Mengapa komposisi kimia makhluk hidup menyesuaikan diri dengan alam sekitar? Jurnal Sistem Biologi, 4 (04), 555-564.
3. Murray, r. K., Granner, d. K., Mayes, ms. Ke., & Rodwell, v. W. (2014). Biokimia Illustrated Harper. McGraw-Hill.
4. Nelson, d. L., Lehninger, a. L., & Cox, m. M. (2008). Prinsip Biokimia Lehninger. Macmillan.
5. Prescher, j. Ke., & Bertozzi, c. R. (2005). Kimia dalam Sistem Hidup. Biologi Kimia Alam, 1 (1), 13-21.
6. Salomo, e. P., Berg, l. R., & Martin, D. W. (2011). Biologi (edn ke -9). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.