몫:
생체 분자 분류 및 주요 기능
그 생체 분자 그들은 살아있는 존재에서 생성되는 분자입니다. 접두사 "바이오"는 생명을 의미합니다. 따라서 생체 분자는 생체에 의해 생성 된 분자입니다. 살아있는 존재는 삶에 필요한 다양한 기능을 수행하는 여러 유형의 분자에 의해 형성됩니다.
본질적으로 상호 작용하고 경우에 따라 요소를 교환하는 생체 (생체) 및 비 생물 (비 생체) 시스템이 있습니다. 모든 살아있는 존재가 공통적으로 가지는 특징은 유기체라는 것입니다. 즉, 구성 분자는 탄소 원자에 의해 형성된다는 것을 의미합니다.
생체 분자는 또한 탄소 외에 다른 원자를 공유합니다. 이 원자들은 주로 수소, 산소, 질소, 인 및 황을 포함한다. 이러한 요소는 생물 분자의 주요 구성 요소이므로 bioelements라고도합니다..
그러나 소량이지만 일부 생체 분자에도 존재하는 다른 원자가 있습니다. 이들은 보통 칼륨, 나트륨, 철 및 마그네슘과 같은 금속 이온입니다. 따라서, 생체 분자는 유기 또는 무기.
따라서 유기체는 탄소를 기반으로하는 많은 종류의 분자들, 예를 들어 당, 지방, 단백질 및 핵산으로 구성됩니다. 그러나, 또한 탄소 기반이며 생체 분자의 일부가 아닌 다른 화합물이 있습니다.
탄소를 함유하고 있지만 생물학적 시스템에서 발견되지 않는이 분자는 지구의 지각, 호수, 바다와 바다, 그리고 대기에서 발견 될 수 있습니다. 자연계에서 이러한 원소의 움직임은 생지 화학 순환으로 알려진 것.
자연계에서 발견되는 이러한 단순한 유기 분자는 생명체의 기본 구조 인 세포와 관련된 가장 복잡한 생체 분자를 만들어 낸 것으로 생각됩니다. 위의 내용은 무생물 합성 이론으로 알려져 있습니다.
색인
- 1 생체 분자의 분류와 기능
- 1.1 무기 생체 분자
- 1.2 유기 생체 분자
- 2 참고
생체 분자의 분류와 기능
생체 분자는 크기와 구조가 다양하기 때문에 생활에 필요한 다양한 기능을 수행 할 수있는 고유 한 특성을 제공합니다. 따라서, 생체 분자는 정보 저장, 에너지 원,지지, 세포 신진 대사 등의 역할을한다..
생체 분자는 탄소 원자의 유무에 따라 두 개의 큰 그룹으로 분류 할 수 있습니다.
무기 생체 분자
그것들은 모두 살아있는 존재하고 분자 구조에 탄소를 포함하지 않는 분자입니다. 무기 분자는 자연의 다른 (비 생존) 체계에서도 발견 될 수있다..
무기 생체 분자의 종류는 다음과 같습니다 :
물
이것은 살아있는 존재의 주된 기본 구성 요소이며, 두 개의 수소 원자에 연결된 산소 원자에 의해 형성된 분자입니다. 물은 생명체의 존재에 필수적이며 가장 보편적 인 생체 분자입니다.
온도 조절 및 물질 운반과 같은 몇 가지 중요한 기능을 수행 할 필요가 있기 때문에 생체중의 50-95 %가 물입니다.
미네랄 소금
그들은 물에서 완전히 분리되는 반대 전하를 갖는 원자에 의해 형성된 단순한 분자이다. 예 : 염소 원자 (음전하)와 나트륨 원자 (양전하)에 의해 형성된 염화 나트륨,.
미네랄 소금은 척추 동물의 뼈나 무척추 동물의 외골격과 같은 단단한 구조의 형성에 참여합니다. 이 무기 생체 분자는 또한 많은 중요한 세포 기능을 수행하는 데 필요합니다.
가스
그것들은 가스 형태의 분자들입니다. 동물의 호흡과 식물의 광합성에 필수적입니다..
이들 가스의 예는 다음과 같다 : 서로 연결된 2 개의 산소 원자에 의해 형성된 분자 산소; 및 2 개의 산소 원자에 결합 된 탄소 원자에 의해 형성된 이산화탄소를 포함한다. 두 생체 분자는 살아있는 존재가 환경과 함께 만드는 가스 교환에 참여합니다..
유기 생체 분자
유기 생체 분자는 구조에 탄소 원자를 포함하는 분자입니다. 유기 분자는 또한 자연적으로 비생산 시스템의 일부로 분포되어 있으며, 바이오 매스로 알려진 것을 구성합니다.
유기 생체 분자의 종류는 다음과 같습니다 :
탄수화물
탄수화물은 아마 자연에서 가장 풍부하고 널리 퍼진 유기 물질이며 모든 생물체의 필수 구성 요소입니다.
탄수화물은 광합성 과정에서 이산화탄소와 물의 녹색 식물에 의해 생성됩니다..
이 생체 분자는 주로 탄소, 수소 및 산소 원자로 구성됩니다. 그들은 탄수화물 또는 당류라고도하며, 에너지 원 및 유기체의 구조적 구성 요소로 기능합니다.
- 단당류
단당은 가장 간단한 탄수화물이며 종종 단당이라고합니다. 그들은 모든 가장 큰 탄수화물이 형성되는 기본 빌딩 블록입니다.
모노 사카 라이드는 일반 분자식 (CH2O) n을 가지며, 여기서 n은 3, 5 또는 6 일 수있다. 따라서 모노 사카 라이드는 분자 내에 존재하는 탄소 원자의 수에 따라 분류 될 수있다 :
n = 3이면 분자는 삼중 선이다. 예 : 글리세롤 알데히드.
n = 5 인 경우, 그 분자는 오탄당이다. 예 : 리보오스와 데 옥시 리보스.
n = 6 인 경우, 분자는 헥 소오스이다. 예 : 과당, 포도당 및 갈락 토즈.
오순절과 육당은 두 가지 형태로 존재할 수있다 : 순환적이고 비 주기적. 비 - 사이 클릭 형태에서, 이들의 분자 구조는 알데하이드 기 또는 케톤 기.
알데히드 그룹을 함유 한 모노 사카 라이드는 알 도스 (aldoses)라고하며, 케톤 그룹을 갖는 모노 사카 라이드는 케 토즈 (ketoses)라고합니다. Aldoses는 설탕을 줄이는 반면 케 토즈는 비 환원 당.
그러나, 물에서 오목당과 육당화물은 주로 순환 형태로 존재하며,이 형태로 결합하여 더 큰 당 분자를 형성한다.
- 이당류
자연에서 발견 된 대부분의 당류는 이당류입니다. 이들은 물을 방출하는 축합 반응을 통해 2 개의 단당류 사이에 글리코 시드 결합이 형성되어 형성된다. 이 결합 형성 과정은 2 개의 모노 사카 라이드 단위.
3 가지 가장 중요한 이당류는 자당, 락토오스 및 말 토즈입니다. 그들은 적절한 단당류의 응축으로부터 형성된다. 수크로오스는 비 환원당이지만 락토오스와 말 토스는 당을 환원시키고 있습니다..
이당류는 물에 용해되지만 확산을 통해 세포막을 통과하는 매우 큰 생체 분자입니다. 이런 이유로 소화 과정에서 소장에서 분해되어 기본 성분 (즉 단당류)이 혈액과 다른 세포로 전달됩니다.
단당류는 세포에 의해 매우 빠르게 사용됩니다. 그러나 세포가 에너지를 즉시 필요로하지 않는다면, 세포는 더 복잡한 폴리머의 형태로 그것을 저장할 수 있습니다. 따라서, 모노 사카 라이드는 세포에서 일어나는 축합 반응에 의해 디 사카 라이드로 전환된다.
- 올리고당
올리고당은 3 ~ 9 단위의 단당 (모노 사카 라이드)에 의해 형성된 중간 분자입니다. 그들은 더 복잡한 탄수화물 (다당류)을 부분적으로 분해함으로써 형성되며,.
대부분의 천연 올리고당은 식물에서 발견되며 말 토트 리오스를 제외하고는 인체가 소장에서 필요한 효소를 결핍하기 때문에 사람이 소화 할 수 없습니다.
대장에서 유익한 박테리아는 발효에 의해 올리고당을 분해 할 수 있습니다. 따라서 그들은 약간의 에너지를 제공하는 흡수 가능한 영양소로 변형됩니다. 올리고당의 특정 분해 생성물은 대장의 내막에 유익한 효과를 가질 수있다.
올리고당의 예는 라피노스, 콩과 식물의 삼당 류 및 포도당, 과당 및 갈락토스로 구성된 일부 곡류를 포함한다. 글루코스 트리 사카 라이드 인 말 토트 리오스 (maltotriose)는 특정 식물의 일부 및 특정 절지 동물의 혈액에서 생산됩니다.
- 다당류
모노 사카 라이드는 일련의 축합 반응을 거치며 매우 큰 분자가 형성 될 때까지 사슬에 한 단위 씩 추가합니다. 이들은 다당류입니다..
다당류의 특성은 분자 구조의 여러 요소에 달려 있습니다 : 길이, 측면 가지, 접기, 그리고 사슬이 "직선"또는 "펑키"인지 여부. 자연적으로 폴리 사카 라이드의 몇 가지 예가 있습니다..
전분은 종종 에너지를 저장하는 방법으로 식물에서 생산되며 α- 포도당 중합체로 구성됩니다. 폴리머가 분지되면 아밀로펙틴이라고 부르며, 분 지형이 아닐 경우 아밀로스라고합니다.
글리코겐은 동물의 에너지 보존 다당류이며 아밀로펙틴으로 구성됩니다. 따라서, 식물의 전분은 포도당을 생산하기 위해 체내에서 분해되고, 포도당은 세포로 들어가서 신진 대사에 사용됩니다. 사용되지 않는 포도당은 중합하고 글리코겐을 형성하며, 에너지 저장소.
지질
지질은 유기 생체 분자의 또 다른 유형으로 주요 특징은 소수성 (물을 튕겨서)하므로 물에 불용성입니다. 구조에 따라 지질은 4 가지 주요 그룹으로 분류 할 수 있습니다 :
- 중성 지방
트리글리세리드는 지방산의 세 사슬에 연결된 글리세롤 분자에 의해 형성됩니다. 지방산은 탄화수소 사슬과 탄화수소 사슬이 뒤 따르고 카르복시산이 한쪽 말단에 있고 다른 말단에 메틸기가있는 선형 분자입니다.
그들의 구조에 따라, 지방산은 포화되거나 불포화 될 수있다. 탄화수소 사슬이 단일 결합만을 함유하는 경우, 그것은 포화 지방산이다. 반대로,이 탄화수소 사슬이 하나 이상의 이중 결합을 갖는 경우, 지방산은 불포화.
이 범주에는 기름과 지방이 있습니다. 첫 번째는 식물의 에너지 보존이며, 실내 온도에 액체가 채워져 있습니다. 대조적으로, 지방은 동물의 에너지 보유량이며, 그들은 상온에서 포화 및 고체 분자입니다.
인지질
인지질은 두 지방산에 결합 된 글리세롤 분자를 가지고 있다는 점에서 트리글리세리드와 유사합니다. 차이점은 인지질은 지방산의 다른 분자 대신에 글리세롤의 세 번째 탄소에 인산염 그룹을 가지고 있다는 것입니다.
이러한 지질은 물과 상호 작용할 수있는 방법 때문에 매우 중요합니다. 한쪽 말단에 인산기를 갖음으로써 분자는 그 영역에서 친수성 (물을 끌어 당긴다)이된다. 그러나, 나머지 분자에서는 소수성으로 남습니다.
그들의 구조로 인해, 인지질은 인산염 그룹이 수성 매질과 상호 작용할 수있는 방식으로 조직되는 경향이 있습니다. 반면에 그들이 구성하는 소수성 사슬은 물과는 거리가 있습니다. 따라서 인지질은 모든 생물학적 막의 일부입니다.
- 스테로이드
스테로이드는 융합 된 4 개의 탄소 고리로 구성되어 있으며 서로 다른 관능기가 결합되어 있습니다. 가장 중요한 것 중 하나는 콜레스테롤이며, 그것은 살아있는 존재에게 필수적입니다. 에스트로겐, 테스토스테론 및 코티 존과 같은 중요한 호르몬의 전구체입니다..
- 왁스
왁스는 보호 기능이있는 작은 지질 그룹입니다. 그들은 나무의 나뭇잎, 새의 깃털, 일부 포유류의 귀에 그리고 외부 환경으로부터 격리되거나 보호되어야하는 장소에서 발견됩니다..
핵산
핵산은 살아있는 존재의 유전 정보의 주요 전달 분자입니다. 그것의 주요 기능은 각 생존의 유전 된 특성을 결정하는 단백질 종합의 과정을 지시하기위한 것이다. 그들은 탄소, 수소, 산소, 질소 및 인 원자들로 구성되어있다..
핵산은 뉴클레오타이드 라 불리는 단량체의 반복에 의해 형성된 중합체입니다. 각 뉴클레오타이드는 오탄당 (pentose) 당 (5 개의 탄소)에 부착 된 질소를 함유하는 방향족 염기로 이루어져 있으며, 이는 차례로 인산기.
핵산의 두 가지 주류는 디옥시리보 핵산 (DNA)과 리보 핵산 (RNA)입니다. DNA는 종의 모든 정보를 담고있는 분자로 모든 생명체와 대부분의 바이러스에 존재합니다.
RNA는 특정 바이러스의 유전 물질이지만 모든 살아있는 세포에서도 발견됩니다. 그곳에서 그는 단백질 생산과 같은 특정 과정에서 중요한 역할을한다..
각 핵산은 아데닌 (A), 구아닌 (G), 시토신 (C), 티민 (T) 및 우라실 (U)과 같이 질소를 함유하는 가능한 5 가지 염기 중 4 가지를 포함합니다. DNA에는 아데닌, 구아닌, 시토신 및 티민 염기가 있으며 RNA는 RNA에서 우라실로 대체 된 티민을 제외하고는 동일합니다.
- 데 옥시 리보 핵산 (DNA)
DNA 분자는 포스 포디 에스테르 결합이라 불리는 결합으로 연결된 두 개의 사슬의 염기로 이루어져 있습니다. 각 체인은 나선형 형태의 구조를 가지고 있습니다. 두 개의 나선이 얽혀서 이중 나선이됩니다. 염기는 프로펠러 내부에 있고 인산염 그룹은 외부에있다..
DNA는 인산염에 결합 된 당 디 옥시 리보스의 주 사슬과 4 개의 질소 염기 : 아데닌, 구아닌, 시토신 및 티민으로 구성된다. 염기쌍은 이중 가닥 DNA에서 형성됩니다 : 아데닌은 항상 티민 (A-T) 및 구아닌에서 시토신 (G-C)에 결합합니다..
두 나선은 뉴클레오타이드의 염기를 수소 결합으로 맞추어 함께 유지됩니다. 이 구조는 때로는 설탕과 인산염 사슬이 측면이고 기본 염기가 사다리 인 사다리로 묘사됩니다.
이 구조는 분자의 화학적 안정성과 함께 유전 정보를 전달하는 이상적인 물질입니다. 세포가 분열하면 DNA가 복사되어 한 세대의 세포에서 다음 세대로 넘어갑니다.
- 리보 핵산 (RNA)
RNA는 아데닌, 시토신, 구아닌 및 우라실과 같은 단일 사슬의 뉴클레오타이드에 의해 그의 구조가 형성되는 핵산의 중합체이다. DNA 에서처럼 시토신은 항상 구아닌 (C-G)에 결합하지만 아데닌은 우라실 (A-U)에 결합하며,.
그것은 세포에서 유전 정보를 전달하는 첫 번째 매개체입니다. RNA는 단백질의 합성에 필수적입니다. 왜냐하면 유전 암호에 포함 된 정보가 일반적으로 DNA에서 RNA로, 그리고 단백질에서 단백질로 전달되기 때문입니다..
일부 RNA는 또한 세포 대사에 직접적인 기능을합니다. RNA는 유전자라고 불리는 DNA 분절의 염기 서열을 단일 가닥 핵산 부분으로 복사함으로써 얻어진다. 전사라고하는이 과정은 RNA 중합 효소라고 불리는 효소에 의해 촉매된다..
주로 여러 가지 종류의 RNA가 있는데, 첫 번째는 전령에 의해 DNA에서 직접 복사되는 메신저 RNA입니다. 두 번째 유형은 단백질 합성을위한 올바른 아미노산을 전달하는 전달 RNA입니다.
마지막으로 RNA의 다른 부류는 일부 단백질과 함께 리보솜을 형성하는 리보솜 RNA이며, 세포의 모든 단백질을 합성하는 역할을하는 세포 소기관이다.
단백질
단백질은 많은 중요한 기능을 수행하고 세포에서 대부분의 일을하는 크고 복잡한 분자입니다. 그들은 살아있는 존재의 구조, 기능 및 규제에 필요합니다. 그들은 탄소, 수소, 산소 및 질소 원자들로 구성된다..
단백질은 펩타이드 결합으로 연결되고 긴 사슬을 형성하는 아미노산이라고 불리는 작은 단위로 구성됩니다. 아미노산은 매우 특별한 물리 화학적 성질을 가진 작은 유기 분자이며, 20 가지 다른 유형이 있습니다.
아미노산 서열은 각 단백질의 고유 한 3 차원 구조 및 그 특정 기능을 결정합니다. 사실, 개별 단백질의 기능은 복잡한 아미노산 서열만큼 다양하여 복잡한 3 차원 구조물을 생성하는 상호 작용을 결정합니다.
다양한 기능
단백질은 액틴 (actin)과 같은 세포의 구조 및 운동 구성 요소가 될 수 있습니다. 다른 것들은 DNA를 합성하는 효소 인 DNA 중합 효소와 같이 세포 내에서 생화학 반응을 촉진시킴으로써 작동합니다.
생물체에게 중요한 메시지를 전달하는 기능을하는 다른 단백질이 있습니다. 예를 들어, 성장 호르몬과 같은 일부 유형의 호르몬은 신호를 전송하여 다른 세포, 조직 및 기관 간의 생물학적 과정을 조정합니다.
일부 단백질은 세포 내에서 원자 (또는 작은 분자)를 묶어 운반합니다. 철분을 일부 유기체에 저장하는 역할을하는 페리틴의 경우입니다. 중요한 단백질의 또 다른 그룹은 면역 계통에 속하고 독소와 병원체를 검출하는 책임이있는 항체입니다.
따라서 단백질은 세포 DNA로 시작하는 유전 정보의 해독 과정의 최종 산물이다. 이 놀라운 다양한 기능은 엄청나게 다양한 구조 집합을 지정할 수있는 놀랍도록 간단한 코드에서 파생됩니다.
참고 문헌
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). 세포의 분자 생물학 (6 판). 갈랜드 과학.
- Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). 생화학 (8 판). W. H. Freeman and Company.
- Campbell, N. & Reece, J. (2005). 생물학 (2 판) 피어슨 교육.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). 분자 세포 생물학 (8 판). W. H. Freeman and Company.
- Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). 생물학 (7 판) Cengage Learning.
- Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). 생화학의 기초 : 분자 수준 (5 판). 와일리.