Vad är den kemiska sammansättningen av levande varelser?

De kemisk sammansättning av levande varelser det är baserat påOrganiska molekyler och några oorganiska element, mer eller mindre i samma proportioner och som utövar liknande funktioner i dem alla.

Levande organismer består av celler och dessa celler har olika grader av komplexitet i sin organisation. Vissa är relativt enkla, till exempel bakterier, och andra kännetecknas av mer komplexa organisationsmönster, med många fler element i sin interna organisation, som är fallet med de flesta eukaryota celler.

Fotografi av "oblako3011" i www.Pixabay.com

De strukturella elementen i levande materia består av biomolekyler och de viktigaste beståndsdelarna i de flesta av dessa biomolekyler är till exempel kol (50%), syre (20%), väte (10%) , Kväve (8.5%), kalcium (4%) och fosfor (2.5%) (alla värden relaterade till torrvikt).

Dessa sex element representerar cirka 95% av den totala sammansättningen av organiskt material, de återstående 5% motsvarar andra element som: kalium, svavel, natrium, klor, magnesium, järn, mangan och jod.

Det bör noteras att det mesta av sammansättningen av organismer (mer än 60% av kroppsvikten) är vatten i flytande tillstånd, vilket är ett grundläggande element för livet eftersom både intracellulära strukturer och celler själva är nedsänkta i det.

Detta flytande medium ger celler de viktigaste nödvändiga förhållandena och alla relevanta biokemiska reaktioner för överlevnad utvecklas.

[TOC]

Kemisk sammansättning av levande varelser

- Komplexa biomolekyler

Flera av de viktigaste elementen som kommer in i sammansättningen av levande material kombineras i olika proportioner för att bilda olika uppsättningar av små organiska molekyler, som i sin tur fungerar som strukturella element för bildandet av mer komplexa biomolekyler.

Förhållandet mellan dessa strukturella element och de huvudsakliga komplexa biomolekylerna i organismerna är följande:

- Dexyribonukleotider och deoxyribonukleinsyra (DNA)

- Ribonukleotider och ribonukleinsyra (RNA)

- Aminosyror och proteiner

- Monosackarider och polysackarider

- Feta och lipidsyror

Dexyribonukleotider och deoxyribonukleinsyra

Deoxyribonukleisk eller DNA -syra innehåller den ärftliga informationen om alla levande, prokaryota varelser och eukaryoter. Denna viktiga biomolekyl bestämmer också de viktigaste egenskaperna hos en cell, både från det morfologiska och metaboliska, strukturella och dess utvecklingssynpunkt.

DNA kodar den nödvändiga informationen för proteinsyntes, liksom den som krävs för att syntetisera RNA, vilket är en annan viktig organisk molekyl som är nödvändig för syntes och kontroll av många cellulära processer.

Kan tjäna dig: asexuell reproduktion

Det är en polymer som består av två delar av underenheter som kallas nukleotider, vars strukturer bildas av en deoxyribosmolekyl (en monosackarid av 5 kolatomer), en eller flera fosfatgrupper och en kväve bas av en eller två ringar (purin eller pyrimidin, respektive respektive ).

DNA: s PURIC -baser är adenin (A) och guanin (G), medan pyrimidinbaser är timin (T) och cytosin (C).

Linjärt, nukleotiderna i samma DNA -sträng går samman varandra genom fosfodiésterlänkar, som består av fosfatgrupper och sockerarter som de är kovalent förenade.

De baser som finns i en av strängarna förenas komplementärt med de som står inför dessa i den andra strängen av vätebroar, alltid på samma sätt: adenin med timin (AT) och guanin med cytosin (GC).

Olika kvävebaser i DNA och RNA.
Användarkälla: Sponktranslation: Användare: JCFIDY [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)]

Ribonukleotider och ribonukleinsyra

Precis som DNA är ribonukleinsyra en biomolekyl och är den som är ansvarig för processen för förening av aminosyror som utgör proteiner, liksom i andra mer komplexa processer för reglering och kontroll av genuttryck.

Det är också en biopolymer, men nukleotiderna som bildar den kallas ribonukleotider, eftersom monosackariden den strukturen inte är ett deoxyribos, som i DNA, utan en ribos. De har också en eller flera fosfatgrupper och deras kvävebaser skiljer sig åt med avseende på de i DNA där guanin inte finns, utan uracil (u).

Aminosyror och proteiner

Proteiner är biomolekyler som kan nå olika grader av komplexitet och är betydligt mångsidiga när det gäller struktur och funktion. Dessa ger inte bara struktur och form till celler, utan de kan också ha aktiviteter som möjliggör en snabb utveckling av väsentliga biokemiska reaktioner (enzymer).

Oavsett vilken typ av protein som är samtal bildas alla av grundläggande "block" som kallas aminosyror, som är molekyler som har en "asymmetrisk" kolatom fäst vid en aminogrupp (-NH2), till en karboxylgrupp (-COOH), till en väteatom (-H) och till en grupp R som differentierar dem.

Grafisk representation av strukturen för ett ribosomalt protein (källa: Jawahar Swaminathan och MSD -personal vid European Bioinformatics Institute [Public Domain] via Wikimedia Commons)

De vanligaste aminosyrorna i naturen är 20 och klassificeras med avseende på identiteten för grupp R; dessa är:

Det kan tjäna dig: flora och fauna

- Asparagin, glutamin, tyrosin, serin, treonin (polar)

- Asparaktinsyra, glutaminsyra, arginin, lysin, histidin (de med belastning) och

- Glycin, alanin, valin, leucin, isoleucin, tryptofan, prolin, cystein, metionin och fenylalanin (apolär).

När DNA har översatts till en RNA -molekyl representerar varje nukleotidtriplett en kod som berättar strukturen som syntetiserar proteinerna (ribosomerna) Vilken typ av aminosyra som ska införliva i den växande peptidkedjan.

Polypeptiderna som bildar proteinerna förekommer, tack vare föreningen mellan deras aminosyror, som består av att etablera en peptidlänk Mellan karboxylgruppen kol i en aminosyra och kväve i den intilliggande aminosyran.

Monosackarider och polysackarider

Kolhydrater kommer från de vanligaste biomolekylerna i levande varelser. De uppfyller grundläggande funktioner som strukturella, näringselement, tecken etc. De bildas av kemiskt kol-, väte- och syrekomplex i olika proportioner.

Växterna kommer från de viktigaste naturliga kolhydratproducenterna och de flesta av djuren är beroende av att de befinner sig, eftersom de extraherar energi, vatten och kol.

Cellulosa, en strukturell biopolymer (källa: Vicente Net [CC av (https: // Creativecommons.Org/licenser/av/4.0)] via Wikimedia Commons)

De strukturella kolhydraterna av grönsaker (cellulosa, lignin, etc.), Liksom de hos växter (stärkelse) och många djur (glykogen), är de mer eller mindre komplexa polysackarider som består av polymerer av enkla eller monosackaridsockerenheter (främst glukos).

Feta och lipidsyror

Lipider är vattenolösliga föreningar som utgör det grundläggande substansen i biologiska, elementära membran ur funktionell och strukturell synvinkel för alla levande celler.

De är amfipatiska molekyler, det vill säga molekyler som har ett hydrofil ände och en annan hydrofob. De bildas av fettsyrakedjor kopplade till en kolskelett.

Några av de vanligaste lipiderna (källa: den ursprungliga uppladdaren var lmaps på engelska wikipedia. [GFDL 1.2 (http: // www.gnu.Org/licenser/gamla licenser/FDL-1.2.html)] via Wikimedia Commons)

Fettsyror är kolväten, det vill säga endast sammansatt av kol- och väteatomer förenas tillsammans.

Föreningen av flera tvåskiktslipider är det som möjliggör bildandet av ett membran och hydrofobicitetsegenskaperna för denna struktur, liksom närvaron av omfattande och perifera proteiner, gör detta till en halvmätbar struktur.

Det kan tjäna dig: Caspasas: Vad är, struktur, typer, funktioner

- Vatten

Fotografi av José Manuel Suárez [CC av (https: // Creativecommons.Org/licenser/av/2.0)], via Wikimedia Commons

Vatten (H2O) är ett av de viktigaste kemiska elementen för levande varelser och celler som omfattar dem. Mycket av kroppsvikten hos djur och växter består av denna färglösa vätska.

Genom fotosyntesen som växter utför är vatten den viktigaste källan till syre som djur andas och även väteatomerna som är en del av organiska föreningar.

Det betraktas som det universella lösningsmedlet och dess egenskaper gör det särskilt viktigt för utvecklingen av praktiskt taget alla biokemiska reaktioner som kännetecknar levande organismer.

Om det övervägs ur cellens synvinkel är vatten indelat i "fack":

• Det intracellulära utrymmet, där cytosol bildas av vatten med andra blandade ämnen, vätska i vilka eukaryota cellorganeller är suspenderade.
• Det extracellulära utrymmet, som består i miljön som omger cellerna, antingen i en vävnad eller i en naturlig miljö (encelliga organismer).

- Joner

Mycket av de kemiska elementen i cellerna är i form av de biomolekyler som nämns ovan och många andra utelämnade i denna text. Andra viktiga kemiska element är dock i form av joner.

Cellmembranen är i allmänhet ogenomträngliga för jonerna som är upplösta i cellernas inre eller yttre miljö, så att de kan komma in eller lämna dem genom transportörer eller speciella kanaler.

Den joniska koncentrationen av det extracellulära eller cytosolmediet påverkar cellernas osmotiska och elektriska egenskaper, liksom i olika cellulära signalprocesser som beror på dessa.

Bland de viktigaste jonerna för djur- och växtvävnader är kalcium, kalium och natrium, klor och magnesium.

Referenser

1. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Biologi av cellmolekylen. Fjärde upplagan. New York: Garland Science; 2002. De kemiska komponenterna i en cell. Tillgänglig från: NCBI.Nlm.Nih.Gov
2. Gladyshev, g. P., Kitaeva, D. K., & Ovarenko, och. N. (nitton nittiosex). Varför anpassar den kemiska sammansättningen av levande saker till miljön? Journal of Biologic Systems, 4 (04), 555-564.
3. Murray, r. K., Granner, D. K., Mayes, s. TILL., & Rodwell, V. W. (2014). Harpers illustrerade biokemi. McGraw-hill.
4. Nelson, D. L., Lehninger, a. L., & Cox, M. M. (2008). Lehninger principer för biokemi. Macmillan.
5. Prescher, j. TILL., & Bertozzi, c. R. (2005). Kemi i levande system. Nature Chemical Biology, 1 (1), 13-21.
6. Salomo, E. P., Berg, L. R., & Martin, D. W. (2011). Biologi (9: e edn). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.