Биохимия | изучаване на химичните реакции в живите същества

Макромолекули

Биологичните полимери могат да имат от десетки хиляди до десетки милиони атоми или повече. Тези полимери са съставени от много малки молекули, всяка от които има не повече от петдесет атома. Тези малки молекули са изградени почти изключително от въглерод, водород, кислород и азот. Те съдържат също така сяра, фосфор и няколко други атома, които са от решаващо значение за биологичното функциониране на тези полимери.

Съществуват четири вида макромолекули.

Нуклеинови киселини

Нуклеиновите киселини са молекули с дълга верига, които са два вида: ДНК и РНК. Техните градивни елементи се наричат нуклеотиди.

ДНК се намира във всяка клетка. Тя съдържа информацията, необходима за създаването на всички нуклеинови киселини и всички протеини. ДНК е свързана в двойна спирала. Тя е субстанцията на наследствеността и съдържа информацията, която животът предава от поколение на поколение.

РНК работи, за да накара информацията от ДНК да работи в клетките на тялото. За да се създаде определен белтък, информацията от ДНК се прехвърля на молекула РНК. Друга молекула РНК я използва като набор от инструкции за създаване на белтъка. РНК, която създава белтъка, се нарича рибозома и действа като рибозим, като значително увеличава скоростта, с която отделните аминокиселини се свързват, за да образуват белтъка.

Протеини

Протеините са полимери на аминокиселини. Съществуват двадесет различни вида аминокиселини.

Най-общо казано, протеините имат два вида функции. Първата е структурна: те изграждат много от основните структури в клетките и тъканите. Мускулите, косата и кожата са изградени основно от протеини. Вторият вид е функционален: като ензими те значително ускоряват химичните реакции в живата клетка. Целият клетъчен живот се състои от хиляда или повече химични реакции, наречени метаболизъм, които превръщат консумираните молекули в енергия или в други молекули, от които клетката се нуждае, за да оцелее. Функцията на протеините е да ускоряват тези реакции, често с над милион пъти по-бързо. Освен това те предизвикват химични реакции, които не биха протекли без действието на белтъка.

Въглехидрати

Въглехидратите включват захари и нишесте.

Захарите са най-простите въглехидрати. Монозахаридите са "единични захари", като глюкоза и фруктоза. Дизахаридите са два монозахарида, съединени помежду си. Трапезната захар (тръстикова захар) е дизахарид на глюкоза и фруктоза. Полизахаридите са съставени от много монозахариди, съединени помежду си. По-голямата част от полизахаридите са полимери на глюкозата и са два вида: нишесте и целулоза. Нишестето е бялото вещество на зърнените култури, картофите, ябълките и хляба и е леснодостъпен източник на енергия за организма. Целулозата е структурният материал, който държи всички растения. Половината от материала, от който е съставена дървесината, е целулоза.

Въглехидратите изпълняват редица функции в организма, но най-важната от тях е да служат като готов източник на енергия за клетъчния метаболизъм. Чрез разкъсване на химичните връзки във въглехидратите се освобождава енергия, която може да се използва от организма.

Липиди

Липидите са мазнини и восъци. Наситените липиди съдържат единични връзки и се съдържат в маслото и свинската мас. Ненаситените липиди имат една или повече двойни връзки и често се срещат в маслата. Човешкото тяло съхранява липидите като източник на енергия. Когато организмът се нуждае от голямо количество енергия, молекулите на липидите се разграждат, за да се освободи тази енергия.

 

ДНК, нуклеинова киселина, се състои от двойна спирала.  


Диаграмата на лентата е един от начините, по които биохимиците описват формата на протеините. Тази лентова диаграма е на белтъка хемоглобин, който е червеното вещество в кръвта. Той е отговорен за пренасянето на кислород.  

Свързани страници

• Списък на темите по биохимия
• Биофизика
• Органична химия