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生物聚合物是...植物聚合物

大量不同化学性质的各种化合物在实验室条件下成功合成。 然而,所有生命系统的生命中最重要和最重要的一切都是,天然物质将会保持完全自然。 也就是说,那些参与生物体内数千次生物化学反应并且负责其正常运作的分子。

绝大多数属于“生物聚合物”组。

生物聚合物的一般概念

首先,应该说所有这些化合物都是高分子的,质量达数百万道尔顿。 这些物质是动物和植物聚合物,在细胞及其结构的构建中起决定性的作用,提供任何活体的代谢,光合作用,呼吸,营养和所有其他重要功能。

很难高估这些化合物的重要性。 生物聚合物是天然来源的天然物质,在活生物体中形成,是我们星球上所有生命的基础。 与他们有什么具体的联系?

细胞的生物聚合物

有很多他们。 因此,主要生物聚合物如下:

  • 蛋白质;
  • 多糖;
  • 核酸(DNA和RNA)。

除此之外,还包括从已经列出的组合形成的许多混合聚合物。 例如,脂蛋白,脂多糖,糖蛋白等。

普通属性

我们可以区分所考虑的所有分子中固有的几个特征。 例如,生物聚合物的以下一般性质:

  • 由于在化学结构中形成具有支化的巨大宏观链段,分子量较大;
  • 大分子中的键的类型(氢,离子相互作用,静电吸引,二硫键,肽键等);
  • 每个链的结构单元是单体单元;
  • 链式结构中的立体规则性或缺失性。

但总的来说,所有生物聚合物在结构和功能方面仍然存在比相似之处更多的差异。

蛋白质

蛋白质分子在任何生物的生命中都非常重要。 这种生物聚合物是整个生物质的基础。 毕竟,即使根据Oparin-Haldane理论,地球上的生命源自凝聚液滴,这是一种蛋白质。

这些物质的结构在结构上遵循严格的秩序。 每种蛋白质的基础是氨基酸残基,其能够以无限链长度彼此连接。 这是通过形成特殊的键 - 肽键来实现的。 这样的键形成在四个元素之间:碳,氧,氮和氢。

蛋白质分子的组成可以包括大量氨基酸残基,相同和不同(几万或更多)。 这些化合物中发现的氨基酸总数为20.然而,它们的不同组合允许蛋白质在定量和物种方面蓬勃发展。

蛋白质的生物聚合物具有不同的空间构象。 因此,每个代表可以以一级,二级,三级或四级结构的形式存在。

它们的最简单和线性是主要的。 它只是一系列相互连接的氨基酸序列。

二级构象的区别在于更复杂的结构,因为蛋白质的总宏观开始凝聚,形成线圈。 由于原子组之间的共价和氢相互作用,两个附近的宏观结构彼此靠近。 有蛋白质二级结构的α和β螺旋。

三级结构是蛋白质的盘绕的一个大分子(多肽链)。 给定球体内非常复杂的相互作用网络使其具有足够的稳定性并保持接受的形式。

四元构象是一组多肽链,卷曲并扭曲成球,其也形成不同类型的多个键。 最复杂的球状结构。

蛋白质分子的功能

  1. 运输。 它由构成质膜的蛋白质细胞进行。 它们是形成这些或其他分子可以通过的离子通道。 此外,许多蛋白质是原生动物和细菌运动的组织的一部分,因此它们直接参与其运动。
  2. 这些分子非常积极地执行能量功能。 一代蛋白质在代谢过程中形成17.6 kJ的能量。 因此,含有这些化合物的植物和动物产品的消费对活生物体至关重要。
  3. 建筑功能是蛋白质分子参与大多数细胞结构,细胞本身,组织,器官等的构建。 几乎任何细胞都是基于这些分子(细胞质的细胞骨架,质膜,核糖体,线粒体和其他结构参与蛋白质化合物的形成)。
  4. 催化功能由酶进行,其化学性质只不过是蛋白质。 没有酶,因为它们是 生物 系统中的 生物催化剂 ,因此在体内大多数生物化学反应是不可能的。
  5. 受体(也是信号)功能有助于细胞定向,并对机械和化学环境的任何变化做出反应。

如果我们更深入地考虑蛋白质,我们可以确定一些次要功能。 但是,列出的是主要的。

核酸

这些生物聚合物是每个细胞的重要部分,无论是原核还是真核生物。 毕竟,核酸是DNA分子(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸),它们都是生物中非常重要的环节。

在化学性质上,DNA和RNA是通过氢键和磷酸桥连接的核苷酸序列。 DNA组成包括以下核苷酸:

  • 腺嘌呤;
  • 胸腺嘧啶;
  • 鸟嘌呤;
  • 胞嘧啶;
  • 五碳糖脱氧核糖。

RNA的不同之处在于,胸腺嘧啶被尿嘧啶取代,糖被核糖取代。

由于特殊的结构组织,DNA分子能够执行许多重要功能。 RNA在细胞中也起着很大的作用。

这些酸的功能

核酸是负责以下功能的生物聚合物:

  1. DNA是生物体细胞遗传信息的守护者和传播者。 在原核生物中,该分子分布在细胞质中。 在 真核细胞 中位于细胞核内,由核分裂。
  2. 双链DNA分子被分成几个部分 - 构成染色体结构的基因。 每个生物的基因形成一个特殊的遗传密码,其中生物体的所有迹象都被加密。
  3. RNA有三种类型 - 基质,核糖体和运输。 核糖体参与适当结构的蛋白质分子的合成和组装。 矩阵和运输携带从DNA读取的信息,并破译其生物学意义。

多糖

这些化合物主要是植物聚合物,也就是说,它们存在于植物群代表的细胞中。 特别丰富的多糖是它们的 细胞壁, 其中含有纤维素。

在化学性质上,多糖是复合碳水化合物的大分子。 它们可以是线性的,分层的,交联的构象。 单体是简单的五,更多的是六碳糖 - 核糖,葡萄糖,果糖。 它们对于生物是非常重要的,因为它们是细胞的一部分,它们是植物的储备营养,它们随着释放大量的能量而分裂。

不同代表的重要性

非常重要的是生物聚合物如淀粉,纤维素,菊粉,糖原,甲壳素等。 它们是活生物体的重要能量来源。

因此,纤维素是植物细胞壁,一些细菌的强制性成分。 赋予力量,一定的形式。 在人类工业中,它被用于生产纸,有价值的醋酸纤维。

淀粉是一种储备植物营养素,也是人类和动物的有价值的食品。

糖原或动物脂肪是动物和人类的储备营养素。 它具有绝热,能量源,机械保护等功能。

混合的生物聚合物在生物的组成

除了我们检查的那些,还有高分子化合物的各种组合。 这些生物聚合物是来自蛋白质和脂质(脂蛋白)或多糖和蛋白质(糖蛋白)的复杂混合结构。 脂质和多糖(脂多糖)的组合也是可能的。

这些生物聚合物中的每一种都具有许多在生物中表现出来的多种重要功能:运输,信号,受体,调控,酶,构建等等。 它们的结构在化学上非常复杂,对于所有的代表来说都远远不够深刻,因此,功能并不完全确定。 今天,只有最常见的是已知的,但重要的部分仍然超出了人类知识的界限。

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