Alle Materie besteht aus Atomen und Molekülen. Da Atome die kleinsten Einheiten der Materie sind, bestehen Moleküle aus zwei oder mehr Atomen.
In dieser Lektion werden wir die Moleküle besprechen, die in lebenden Organismen vorkommen und Biomoleküle genannt werden. Wir werden lernen:
Moleküle, die in lebenden Organismen vorkommen, werden als Biomoleküle bezeichnet. Sie werden auch biologische Moleküle genannt. Biomoleküle sind eine von zahlreichen Substanzen, die von Zellen und lebenden Organismen produziert werden. Sie haben eine breite Palette von Größen und Strukturen und erfüllen auch eine Vielzahl von Funktionen. Jeder ist ein wichtiger Bestandteil der Zelle. Zusammen machen diese Moleküle den größten Teil der Masse einer Zelle aus. Sie sind die Bausteine des Lebens.
Biomoleküle bestehen hauptsächlich aus Kohlenstoff und Wasserstoff mit Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel und Phosphor.
Biomoleküle umfassen große Makromoleküle wie Proteine, Kohlenhydrate, Lipide und Nukleinsäuren sowie kleine Moleküle wie primäre Metaboliten, sekundäre Metaboliten und Naturprodukte (alle vom Leben produzierten Substanzen).
Ein primärer Metabolit ist eine Art Metabolit, der direkt an normalem Wachstum, Entwicklung und Fortpflanzung beteiligt ist. Es erfüllt normalerweise eine physiologische Funktion im Organismus, und einige Beispiele davon umfassen bestimmte Aminosäuren.
Sekundäre Metaboliten werden auch spezialisierte Metaboliten, Sekundärprodukte, Toxine oder Naturstoffe genannt. Sie sind organische Verbindungen. Sie spielen keine Rolle bei Wachstum, Entwicklung und Fortpflanzung wie Primärmetaboliten.
Makromoleküle sind große, komplexe Moleküle, die aus Tausenden von Atomen bestehen. Alles Leben besteht hauptsächlich aus den vier Bausteinen der Makromoleküle: Kohlenhydrate, Lipide, Proteine und Nukleinsäuren . Alle vier Arten von Biomolekülen enthalten Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff.
Wie alle anderen Makromoleküle sind Kohlenhydrate aus kleineren organischen Molekülen aufgebaut und lebensnotwendig. Ihr Name kommt von der Zusammensetzung. Da sie aus Kohlenstoff und Wasser (Hydro) bestehen, werden sie Kohlenhydrate genannt. Lebende Organismen verwenden Kohlenhydrate als zugängliche Energie, um Zellreaktionen anzutreiben und für die strukturelle Unterstützung innerhalb der Zellwände. Sie versorgen unseren Körper mit Energie, insbesondere durch Glukose. Glukose ist ein Einfachzucker, der Bestandteil von Stärke und Bestandteil vieler Grundnahrungsmittel ist. Zucker ist eine schnelle Energiequelle für den Körper, da er leicht verstoffwechselt (abgebaut) wird. Kohlenhydrate lassen sich nach der Anzahl der einzelnen Einfachzuckereinheiten in Gruppen einteilen. Monosaccharide enthalten eine einzelne Zuckereinheit; Disaccharide enthalten zwei Zuckereinheiten, und Polysaccharide enthalten viele Zuckereinheiten wie in Polymeren - die meisten enthalten Glucose als Monosaccharideinheit.
Chemische Struktur von Glukose, die ein einfacher Zucker ist
Lipide sind eine vielfältige Gruppe von hydrophoben („wasserscheuen“) oder in Wasser unlöslichen Biomolekülen. Lipide sind jedoch kleiner als die anderen drei Arten von Makromolekülen, und der Hauptunterschied zu ihnen besteht darin, dass die Lipide keine Polymere bilden. Daraus schließen wir, dass Lipide keine Polymere sind, weil sie nicht aus Monomeren aufgebaut sind. Sie sind lange Ketten von Kohlenstoff- und Wasserstoffmolekülen und werden als einfach und komplex klassifiziert. Zu den Haupttypen gehören Fette und Öle, Wachse, Phospholipide und Steroide. Lipide erfüllen verschiedene Funktionen in Zellen. Sie sind für die Energiespeicherung und Signalübertragung verantwortlich und fungieren als strukturelle Komponenten von Zellmembranen. Die häufigste Form von Lipiden in Lebensmitteln sind Triglyceride. Triglyceride enthalten ein Glycerinmolekül und 3 Fettsäuren. Lipide isolieren unseren Körper, um uns warm zu halten.
Chemische Struktur von Cholesterin, einer Art Lipid
Proteine sind Biomoleküle, die aus einer oder mehreren langen Ketten von Aminosäureresten bestehen. Es gibt 20 verschiedene Arten von Aminosäuren, die kombiniert werden können, um ein Protein herzustellen. Proteine spielen viele wichtige Rollen im Körper. Sie erledigen die meiste Arbeit in Zellen. Außerdem werden die Proteine für die Funktion, Struktur und Regulierung der Organe und Gewebe des Körpers benötigt. Protein ist ein wichtiger Baustein von Knochen, Muskeln, Knorpel, Haut und Blut. Haare und Nägel bestehen zum größten Teil aus Eiweiß. Protein liefert dem Körper etwa 10 bis 15 % seiner Nahrungsenergie. Es ist nach Wasser die zweithäufigste Verbindung im Körper.
Chemische Struktur der Aminosäure
Nukleinsäuren sind die biologischen Makromoleküle, die für alle bekannten Lebensformen essentiell sind. Der Begriff Nukleinsäure ist die Sammelbezeichnung für DNA (Desoxyribonukleinsäure) und RNA (Ribonukleinsäure). Sie bestehen aus Nukleotiden. Ein Nukleotid besteht aus drei Komponenten: einer stickstoffhaltigen Base, einem Pentosezucker und einer Phosphatgruppe. Die Funktionen von Nukleinsäuren haben mit der Speicherung und Expression genetischer Informationen zu tun, sie kodieren die genetische Information von Organismen.
DNA (Desoxyribonukleinsäure)
Zu den Biomolekülen gehören auch:
