유기 생체 분자의 특성, 기능, 분류 및 예



그 유기 생체 분자 그들은 모든 생명체에서 발견되며 탄소 원자에 기반을 둔 구조를 특징으로합니다. 유기 분자를 무기 분자와 비교해 보면 유기 분자는 구조가 훨씬 복잡합니다. 또한, 그들은 훨씬 더 다양합니다..

그들은 단백질, 탄수화물, 지질 및 핵산으로 분류됩니다. 그 기능은 매우 다양합니다. 단백질은 구조적, 기능적 및 촉매 적 요소로 참여합니다. 탄수화물은 또한 구조 기능을 가지고 있으며 유기체 존재를위한 주요 에너지 원입니다.

지질은 생물학적 막 및 호르몬과 같은 다른 물질의 중요한 구성 요소입니다. 그들은 또한 에너지 저장 요소로 작동합니다. 마지막으로, 핵산 (DNA와 RNA)은 살아있는 존재의 개발과 유지에 필요한 모든 정보를 담고 있습니다..

색인

  • 1 일반적인 특성
  • 2 분류 및 기능
    • 2.1- 단백질
    • 2.2 - 탄수화물
    • 2.3 - 지방질
    • 2.4 - 핵산
  • 3 예
    • 3.1 헤모글로빈
    • 3.2 셀룰로오스
    • 3.3 생물막
  • 4 참고

일반적인 특성

유기 생체 분자의 가장 중요한 특징 중 하나는 구조물을 형성 할 때 다재다능하다는 것입니다. 존재할 수있는이 유기체 변형의이 엄청난 다양성은 두 번째 기간의 중심에서 탄소 원자가 제공하는 특권적인 상황에 기인한다.

탄소 원자는 마지막 에너지 준위에서 네 개의 전자를 가지고있다. 이의 평균 전기 음성도 덕분에 다른 탄소 원자와 결합을 형성 할 수 있으며, 내부에 단순, 이중 또는 삼중 결합으로 다양한 형태와 길이의 쇄를 형성하거나 개폐 할 수 있습니다.

같은 방식으로, 탄소 원자의 평균 전기 음성도는 전기 양성 (수소) 또는 전기 음성 (산소, 질소, 황 등)과 같은 탄소 이외의 원자와의 결합을 형성하게한다..

이 연결 속성을 통해 연결된 탄소의 수에 따라 1 차, 2 차, 3 차 또는 4 차 탄소 분류를 설정할 수 있습니다. 이 분류 시스템은 링크에 포함 된 원자가 수와는 무관합니다..

분류 및 기능

유기 분자는 단백질, 탄수화물, 지질 및 핵산의 네 가지 주요 그룹으로 분류됩니다. 여기에 자세히 설명 할 것입니다.

-단백질

단백질은 생물 학자에 의해 더 잘 정의되고 특성화 된 유기 분자 그룹을 구성합니다. 이 광범위한 지식은 주로 3 개의 유기 분자의 나머지 부분과 비교하여 분리되고 특성화되는 내재적 인 용이성 때문입니다.

단백질은 매우 광범위한 생물학적 역할을 수행합니다. 수송, 구조 및 심지어 촉매 분자 역할을 할 수 있습니다. 이 마지막 그룹은 효소.

구조 블록 : 아미노산

단백질의 구조 블록은 아미노산입니다. 본질적으로, 우리는 잘 정의 된 물리 화학적 특성을 가진 20 가지 유형의 아미노산을 발견합니다.

이 분자들은 동일한 탄소 원자에 치환기로서 1 차 아미노기와 카르 복실 산기를 가지고 있기 때문에 알파 아미노산으로 분류됩니다. 이 규칙에 대한 유일한 예외는 2 차 아미노기의 존재에 의해 알파 이미 노 산으로 분류되는 아미노산 프롤린이다.

단백질을 형성하기 위해서는 이들 "블록"이 중합 될 필요가 있으며 펩타이드 결합을 형성함으로써 그렇게합니다. 단백질 사슬의 형성은 펩티드 결합 당 1 분자의 물을 제거하는 것을 포함한다. 이 링크는 CO-NH.

단백질의 일부가되는 것 외에도 일부 아미노산은 에너지 대사 물질로 간주되며 그 중 많은 부분이 필수 영양소입니다.

아미노산의 성질

각 아미노산의 질량과 단백질의 평균 모양이 있습니다. 또한, 각각은 알파 - 카르 복실 산, 알파 - 아미노 및 사이드 그룹의 pK 값을 갖는다..

카르 복실 산기의 pK 값은 약 2.2에 위치하며; 알파 - 아미노 그룹은 9.4에 가까운 pK 값을 갖는다. 이 특성은 아미노산의 전형적인 구조적 특징으로 이어진다 : 생리 학적 pH에서 두 그룹 모두 이온 형태이다.

분자가 반대 극성의 대전 된 그룹을 운반 할 때, 이들은 쌍 극성 이온 또는 양성 이온이라고 불린다. 따라서, 아미노산은 산 또는 염기로서 작용할 수있다.

대부분의 알파 - 아미노산은 300 ℃에 가까운 융점을 갖는다. 그들은 비극성 용매에서의 용해도와 비교하여 극성 환경에서보다 쉽게 ​​용해됩니다. 대부분 물에 잘 녹습니다..

단백질 구조

특정 단백질의 기능을 구체화 할 수 있으려면 단백질의 구조를 결정할 필요가있다. 즉, 문제의 단백질을 구성하는 원자 사이에 존재하는 3 차원적인 관계를 결정할 필요가있다. 단백질의 경우, 구조의 4 가지 수준의 조직이 결정되었습니다.

1 차 구조: 단백질을 형성하는 아미노산 서열을 말하며, 측쇄가 취할 수있는 어떠한 형태도 제외한다.

이차 구조: 골격의 원자의 지역적 공간 배열에 의해 형성된다. 다시, 곁사슬의 형태는 고려되지 않았다..

3 차 구조: 그것은 전체 단백질의 3 차원 구조를 가리킨다. 3 차 구조와 2 차 구조간에 명확한 구분을 설정하는 것이 어려울지라도, 정의 된 구조 (프로펠러, 접힌 시트 및 회전 등)는 2 차 구조 만 지정하는 데 사용됩니다.

제 4 기 구조: 여러 하위 단위에 의해 형성된 단백질에 적용됩니다. 즉, 둘 이상의 개별 폴리펩티드 사슬에 의해. 이 단위는 공유 결합력 또는 이황화 결합에 의해 상호 작용할 수 있습니다. 서브 유닛들의 공간 배열은 4 차 구조를 결정한다.

-탄수화물

탄수화물, 탄수화물 또는 당류 (그리스 뿌리에서 유래) 사쿨 룬, 이는 설탕을 의미 함)은 전체 지구상에서 유기 분자의 가장 풍부한 부류이다.

그것의 구조는 그것의 이름에서 추론 될 수있다 "탄수화물", 왜냐하면 그들은 공식을 가진 분자이다 (C H2O)n, 어디서? n 3보다 큼.

탄수화물의 기능은 다양합니다. 주요 유형 중 하나는 특히 식물에서 구조 유형입니다. 식물 왕국에서 셀룰로오스는 주요 구조 재료이며 신체의 건조 중량의 80 %에 해당합니다.

또 다른 중요한 기능은 활기찬 역할입니다. 전분과 글리코겐과 같은 다당류는 중요한 영양 공급원입니다.

분류

탄수화물의 기본 단위는 단당 또는 단당입니다. 이들은 직쇄 알데히드 또는 케톤 및 다가 알콜의 유도체이다.

그들은 알 도스와 케토 오스의 카보 닐 그룹의 화학적 성질에 따라 분류됩니다. 또한 탄소의 수에 따라 분류됩니다.

모노 사카 라이드는 올리고 사카 라이드를 형성하도록 그룹화되며, 단백질 및 지질과 같은 다른 유형의 유기 분자와 관련하여 종종 발견됩니다. 이들은 동일 단당류 (첫 번째 경우)로 구성되어 있는지 또는 다른 단당류로 구성되어 있는지에 따라 호모 다당류 또는 헤테로 다당류로 분류됩니다.

또한 이들을 구성하는 단당류의 성질에 따라 분류됩니다. 글루코오스의 고분자는 글루칸이라고 부르며, 갈락토오스로 형성된 것은 글루칸이라고 부릅니다..

글리코 시드 결합은 단당에서 발견되는 임의의 수산기로 형성 될 수 있기 때문에 다당류는 선형 및 분 지형 사슬을 형성하는 특이성을 갖는다.

더 많은 수의 단당 단위가 결합 될 때, 우리는 다당류.

-지질

지질 (그리스어 지방질, 지방을 의미 함)은 물에 불용성이며 클로로포름과 같은 무기 용매에 용해되는 유기 분자입니다. 이들은 지방, 오일, 비타민, 호르몬 및 생물학적 막을 구성합니다..

분류

지방산: 이들은 상당한 길이의 탄화수소에 의해 형성된 사슬을 갖는 카르 복실 산이다. 생리 학적으로 대부분의 경우 에스테르 화되어 있기 때문에 무료 인 경우는 거의 없습니다..

동식물에서 우리는 종종 그것들을 불포화 형태 (탄소들 사이에 이중 결합을 형성 함)로 발견하고 다 불포화 (2 개 이상의 이중 결합으로).

트리 아실 글리세롤: 중성 지방산이라고도하는 트리글리세리드는 동물과 식물에 존재하는 지방과 오일의 대부분을 구성합니다. 그것의 주요 기능은 동물에 에너지를 저장하는 것입니다. 스토리지 전용 셀을 보유하고 있습니다..

그들은 지방산 잔기의 정체와 위치에 따라 분류됩니다. 일반적으로 식물성 오일은 실온에서 액상이며 지방산 잔기가 풍부하며 탄소 사이에는 이중 결합과 삼중 결합이있다.

대조적으로, 동물성 지방은 실온에서 고체이며 불포화 탄소의 수는 적습니다.

글리세로인지 지질: 또한 phosphoglycerides로 알려진 지질 세포막의 주요 구성 요소입니다.

글리세로 인지질은 극성 또는 소수성 특성을 갖는 "꼬리"및 극성 또는 친수성 "머리"를 갖는다. 이러한 구조는 멤브레인을 형성하기 위해 꼬리가 안쪽을 향하게하여 이중층으로 그룹화됩니다. 여기에는 일련의 단백질이 포함되어 있습니다..

스 핑고 지질: 그들은 매우 적은 양으로 발견되는 지질입니다. 그들은 또한 막의 일부이며 스핑 고신, 디 하이드로 스핑 고신 및 이들 동족체의 유도체이다.

콜레스테롤: 동물에서 그것은 멤브레인의 주요 구성 요소이며, 멤브레인의 유동성과 같은 특성을 수정합니다. 또한 세포 소기관의 세포막에 위치해 있습니다. 그것은 성 발달과 관련된 스테로이드 호르몬의 중요한 전구체입니다.

-핵산

핵산은 DNA와 여러 종류의 RNA입니다. DNA는 모든 유전 정보의 저장에 책임이 있으며, 이는 생명체의 개발, 성장 및 유지를 허용한다..

반면에 RNA는 단백질 분자에 DNA로 코드화 된 유전 정보의 전달에 관여한다. 전통적으로 메신저, 전달 및 리보솜의 세 가지 유형의 RNA가 구별됩니다. 그러나 규제 기능이있는 다수의 작은 RNA가 있습니다.

구조 블록 : 뉴클레오티드

핵산, DNA 및 RNA의 구조 블록은 뉴클레오타이드입니다. 화학적으로, 이들은 첫 번째 탄소에 질소 염기가 붙어있는 오탄당 인산 에스테르이다. 우리는 리보 뉴클레오타이드와 디옥시리보 뉴클레오타이드를 구별 할 수 있습니다..

이 분자들은 편평하고, 방향족이며, 헤테로시 클릭이다. 인산기가 없을 때, 뉴클레오타이드는 뉴 클레오 사이드.

핵산에서의 단량체로서의 역할 외에도, 이들 분자는 생물학적으로 유비쿼터스 적이며 많은 수의 과정에 참여한다.

Nucleoside triphosphates는 ATP와 같은 에너지가 풍부한 제품이며 세포 반응의 에너지 통화로 사용됩니다. 그들은 NAD 보 조제의 중요한 구성 요소입니다.+, NADP+, FMN, FAD 및 코엔자임 A. 마지막으로, 이들은 상이한 대사 경로의 조절 요소이다.

예제들

유기 분자의 예는 무한합니다. 다음으로 가장 뛰어난 생화학 자들에 의해 연구 될 것입니다 :

헤모글로빈

혈액 속의 적색 안료 인 헤모글로빈 (Hemoglobin)은 단백질의 전형적인 예입니다. 광범위한 확산과 쉬운 분리 덕분에, 그것은 고대부터 연구 된 단백질이었습니다.

그것은 4 개의 서브 유닛에 의해 형성된 단백질이기 때문에, 2 알파 단위와 2 베타로 4 분법으로 분류됩니다. 헤모글로빈의 소단위는 근육에서 산소 섭취의 원인이되는 작은 단백질과 관련이 있습니다 : myoglobin.

헴 그룹은 포르피린 유도체입니다. 이것은 헤모글로빈을 특징 지우며 시토크롬에서 발견되는 동일한 그룹입니다. 헴 그룹은 혈액의 특징적인 붉은 색을 담당하며 각 글로빈 모노머가 산소와 결합하는 물리적 영역입니다.

이 단백질의 주요 기능은 가스 교환을 담당하는 기관에서부터 폐, 아가미 또는 피부를 모세 혈관으로 이동시켜 호흡에 사용되는 산소를 수송하는 것입니다.

셀룰로오스

셀룰로오스는 베타 1,4 형 결합으로 연결된 D- 포도당 서브 유닛으로 구성된 선형 중합체이다. 대부분의 폴리 사카 라이드와 마찬가지로 최대 크기가 제한되어 있지 않습니다. 그러나 평균적으로 그들은 약 15,000 개의 포도당 잔기를 나타냅니다.

그것은 식물의 세포벽의 구성 요소입니다. 셀룰로오스 덕분에 이들은 단단하고 삼투압 스트레스에 대처할 수 있습니다. 마찬가지로, 나무와 같은 대형 식물에서 셀룰로오스는 지지력과 안정성을 제공합니다.

그것은 주로 야채와 관련이 있지만, tunicate라고 불리는 동물은 셀룰로스.

평균 10 명으로 추산됩니다.15 명 연간 킬로그램의 셀룰로오스가 합성 및 분해됩니다..

생물학 멤브레인

생물학적 막은 주로 두 개의 생체 분자, 지질 및 단백질로 구성됩니다. 지질의 공간적 형태는 내부에 향하는 소수성 꼬리와 외부에 대한 친수성 머리를 갖는 이중층의 형태이다..

멤브레인은 동적 엔티티이며 구성 요소는 빈번한 움직임을 경험합니다..

참고 문헌

  1. Aracil, C.B., Rodriguez, M.P., Magraner, J.P. & Perez, R.S. (2011). 생화학의 기초. 발렌시아 대학.
  2. Battaner Arias, E. (2014). 효소학 개론. 살라 만카 대 (University of Salamanca) 판.
  3. Berg, J.M., Stryer, L., & Tymoczko, J.L. (2007). 생화학. 나는 뒤집었다..
  4. Devlin, T.M. (2004). 생화학 : 임상 응용 프로그램이있는 교과서. 나는 뒤집었다..
  5. Diaz, A. P., & Pena, A. (1988). 생화학. 편집 리누사.
  6. Macarulla, J. M., & Goñi, F. M. (1994). 인간 생화학 : 기초 과정. 나는 뒤집었다..
  7. Müller-Esterl, W. (2008). 생화학 의학 및 생명 과학의 기초. 나는 뒤집었다..
  8. Teijón, J. M. (2006). 구조 생화학의 기초. Editorial Tébar.