有機生体分子の特性、機能、分類および例



の 有機生体分子 それらはすべての生物に見られ、炭素原子に基づく構造を持つことを特徴としています。無機分子とそれらを比較すると、有機分子はそれらの構造に関してはるかに複雑です。さらに、彼らははるかに多様です.

それらはタンパク質、炭水化物、脂質および核酸として分類される。その機能は非常に多様です。タンパク質は構造的、機能的および触媒的要素として関与する。炭水化物も構造的機能を持ち、有機物の主なエネルギー源です。.

脂質は生体膜やホルモンなどの他の物質の重要な構成要素です。それらはエネルギー貯蔵要素としても働く。最後に、核酸（DNAとRNA）には、生物の発達と維持に必要なすべての情報が含まれています。.

索引

  • 1一般的な特徴
  • 2分類と機能
    • 2.1 - タンパク質
    • 2.2 - 炭水化物
    • 2.3 - 脂質
    • 2.4 - 核酸
  • 3例
    • 3.1ヘモグロビン
    • 3.2セルロース
    • 3.3生体膜
  • 4参考文献

一般的な特徴

有機生体分子の最も関連性のある特徴の1つは、それが構造を形成することに関してはそれらの多用途性です。存在するかもしれない有機的な変種のこの莫大な多様性は、第二期の中心で、炭素原子によって提供された特権的な状況によるものです.

炭素原子は最後のエネルギー準位に4つの電子を持っています。その平均電気陰性度のおかげで、それは他の炭素原子と結合を形成することができ、その内部に単純、二重または三重結合を有する、開放または閉鎖の異なる形状および長さの鎖を形成することができる.

同様に、炭素原子の平均電気陰性度は、炭素以外の原子、例えば、陽性（水素）または陰性（とりわけ、酸素、窒素、硫黄）との結合を形成することを可能にする。.

この結合特性は、それが結合している炭素の数に応じて、一級、二級、三級または四級の炭素についての分類を確立することを可能にする。この分類体系はリンクに含まれる原子価の数とは無関係です.

分類と機能

有機分子は、タンパク質、炭水化物、脂質、核酸の4つの主要なグループに分類されます。ここでそれらを詳細に説明します。

-タンパク質

タンパク質は、生物学者によってより明確に定義され特徴付けられた有機分子のグループを構成します。この広範な知識は、主に、他の3つの有機分子と比較して、単離され特徴付けられることが存在する本質的な容易さによるものです。.

タンパク質は一連の非常に幅広い生物学的役割を果たす。それらは輸送分子、構造分子そしてさらには触媒分子として働くことができる。この最後のグループは酵素で構成されています.

構造ブロック：アミノ酸

タンパク質の構造ブロックはアミノ酸です。自然界では、それぞれ明確に定義された物理化学的特性を持つ20種類のアミノ酸を見つけます。.

これらの分子は、同じ炭素原子上の置換基として一級アミノ基およびカルボン酸基を有するため、アルファ - アミノ酸として分類される。この規則の唯一の例外はアミノ酸プロリンであり、それは第二級アミノ基の存在によりアルファ - イミノ酸としてカタログ化されている.

タンパク質を形成するためには、これらの「ブロック」が重合することが必要であり、そしてそれらはペプチド結合を形成することによってそうする。タンパク質鎖の形成は、ペプチド結合当たり１分子の水の除去を含む。このリンクはCO-NHとして表されます.

タンパク質の一部であることに加えて、いくつかのアミノ酸はエネルギー代謝産物と見なされ、それらの多くは必須栄養素です。.

アミノ酸の性質

各アミノ酸は、その質量およびタンパク質におけるその平均的な外観を有する。さらに、それぞれは、α－カルボン酸、α－アミノおよび側鎖のｐＫ値を有する。.

カルボン酸基のｐＫ値は約２．２にある。アルファアミノ基は9.4に近いpK値を持ちます。この特性はアミノ酸の典型的な構造特性を導きます：生理学的pHでは両方のグループはイオンの形をしています.

分子が反対極性の荷電基を有する場合、それらは双極性イオンまたは双性イオンと呼​​ばれる。したがって、アミノ酸は酸または塩基として作用することができます。.

ほとんどのアルファ - アミノ酸は３００℃に近い融点を有する。それらは、非極性溶媒中でのそれらの溶解度と比較して、極性環境中でより容易に溶解する。ほとんどは水にかなり溶けます.

タンパク質の構造

特定のタンパク質の機能を特定することができるためには、その構造、すなわち、問題のタンパク質を構成する原子間に存在する三次元関係を決定することが必要である。タンパク質については、それらの構造の４つのレベルの構成が決定されている。

一次構造それは、その側鎖がとることができるあらゆる立体配座を除く、タンパク質を形成するアミノ酸配列を指す。.

二次構造：骨格の原子の局所的な空間的配置によって形成される。また、側鎖の立体配座は考慮されていない。.

三次構造： それはタンパク質全体の三次元構造を指す。三次構造と二次構造の間の明確な区分を確立することは難しいかもしれませんが、定義された立体配座（プロペラの存在、折り畳まれたシートおよびターンなど）は二次構造のみを指定するために使用されます.

四次構造：いくつかのサブユニットによって形成されるタンパク質に適用されます。すなわち、２つ以上の個々のポリペプチド鎖による。これらの単位は、共有結合力によって、またはジスルフィド結合によって相互作用することができる。サブユニットの空間配置は四次構造を決定する.

-炭水化物

炭水化物、炭水化物または糖類（ギリシャ語の根から サッカロン, これは砂糖を意味します）は地球全体で最も豊富な種類の有機分子です。.

その構造は、それらが式（Ｃ Ｈ）を有する分子であるので、その名前「炭水化物」から推測することができる。2O）n, どこ n 3より大きい.

炭水化物の機能はさまざまです。主なものの一つは、特に植物における構造型です。植物界では、セルロースはその主要な構造材料で、体の乾燥重量の80％に相当します。.

もう一つの重要な機能は、その精力的な役割です。デンプンやグリコーゲンなどの多糖類は、重要な栄養素源になります。.

分類

炭水化物の基本単位は、単糖または単糖です。これらは直鎖アルデヒドまたはケトンと多価アルコールの誘導体です.

それらは、アルドースおよびケトースにおけるそれらのカルボニル基の化学的性質に従って分類される。それらはまた炭素の数に従って分類されます.

単糖類は、タンパク質や脂質などの他の種類の有機分子と関連して見られることが多いオリゴ糖を形成するようにグループ分けされています。これらは、同じ単糖で構成されているか（最初の場合）、ホモ多糖またはヘテロ多糖に分類されます。.

また、それらを構成する単糖の性質によっても分類されます。グルコースのポリマーはグルカンと呼ばれ、ガラクトースによって形成されるものはガラクタンと呼ばれます。.

グリコシド結合は単糖類に見いだされる任意のヒドロキシル基を用いて形成することができるので、多糖類は直鎖および分岐鎖を形成するという特異性を有する。.

より多くの単糖単位が関連付けられている場合は、多糖について説明します。.

-脂質

脂質（ギリシャ産） リポ, これは脂肪を意味します）は水に不溶で、クロロホルムのような無機溶媒に可溶な有機分子です。これらは脂肪、油、ビタミン、ホルモンおよび生体膜を構成します.

分類

脂肪酸： それらは、かなりの長さの炭化水素によって形成された鎖を有するカルボン酸である。生理学的には、ほとんどの場合エステル化されているので、それらを遊離させることはまれです。.

動物や植物では、それらが不飽和型（炭素間に二重結合を形成する）、および多価不飽和型（二つ以上の二重結合を有する）でしばしば見られる。.

トリアシルグリセロール： トリグリセリドまたは中性脂肪酸とも呼ばれ、動物や植物に含まれる大部分の油脂を構成します。その主な機能は、動物にエネルギーを蓄えることです。これらは貯蔵のために特別な細胞を持っています.

それらは脂肪酸残基の同一性および位置に従って分類される。一般に、植物油は室温で液体であり、それらの炭素間に二重および三重結合を有する脂肪酸残基がより豊富である。.

対照的に、動物性脂肪は室温で固体であり、不飽和炭素の数は少ない.

グリセロリン脂質：ホスホグリセリドとも呼ばれ、脂質膜の主成分です.

グリセロリン脂質は、無極性または疎水性の特徴を有する「尾部」、および極性または親水性の「頭部」を有する。これらの構造は、尾部が内側を向くようにして二層にまとめられ、膜を形成する。これらには、一連のタンパク質が埋め込まれています.

スフィンゴ脂質： 彼らは非常に少量で発見されている脂質です。それらはまた膜の一部でありそしてスフィンゴシン、ジヒドロスフィンゴシンおよびそれらの同族体の誘導体である。.

コレステロール：動物では、それは膜の主要な成分であり、それはそれの流動性のようなその性質を変える。それは細胞小器官の膜にも位置しています。それは性的発達に関連して、ステロイドホルモンの重要な先駆者です。.

-核酸

核酸はDNAであり、存在するさまざまな種類のRNAです。 DNAはすべての遺伝情報の保存に責任があり、それは生物の発生、成長および維持を可能にします.

一方、ＲＮＡは、ＤＮＡにコードされている遺伝情報のタンパク質分子への通過に関与している。古典的には、メッセンジャー、トランスファー、リボソームの3種類のRNAが区別されます。しかしながら、調節機能を有する多数の小型RNAがある。.

構造ブロック：ヌクレオチド

核酸、ＤＮＡおよびＲＮＡの構造ブロックはヌクレオチドである。化学的には、それらはペントースリン酸エステルであり、窒素含有塩基が第一炭素に結合している。リボヌクレオチドとデオキシリボヌクレオチドを区別できます.

これらの分子は平ら、芳香族そして複素環式である。リン酸基が存在しない場合、ヌクレオチドはヌクレオシドと改名される.

核酸中のモノマーとしてのそれらの役割に加えて、これらの分子は生物学的に普遍的でありそしてかなりの数の過程に関与している。.

ヌクレオシド三リン酸は、ATPなどの高エネルギー製品であり、細胞反応のエネルギー流として使用されています。それらはNAD補酵素の重要な構成要素です+, NADP+, FMN、FADおよび補酵素A。最後に、それらは異なる代謝経路の調節要素です。.

例

有機分子の例は無限にあります。次に、生化学者によって最も優れていて研究されているものについて議論します：

ヘモグロビン

ヘモグロビン、血中の赤い色素は、タンパク質の古典的な例の一つです。その広い拡散と簡単な分離のおかげで、それは古代から研究されてきたタンパク質でした。.

それは４つのサブユニットによって形成されたタンパク質であるので、それは２つのアルファ単位と２つのベータを有する四量体の分類に入る。ヘモグロビンのサブユニットは、筋肉内の酸素の取り込みに関与する小さなタンパク質に関連しています：ミオグロビン.

ヘム基はポルフィリンの誘導体です。これはヘモグロビンを特徴付けるものであり、シトクロムに見られるのと同じグループです。ヘムグループは血液の特徴的な赤い色の原因であり、各グロビンモノマーが酸素と結合する物理的領域です。.

このタンパク質の主な機能は、ガス交換の原因となる臓器（肺、えら、皮膚など）から毛細血管への酸素の輸送です。.

セルロース

セルロースは、β1,4型結合で結合したD-グルコースサブユニットからなる線状ポリマーです。ほとんどの多糖類のように、それらは限られた最大サイズを持っていません。しかしながら、平均してそれらは約15,000のグルコース残基を提示する.

それは植物の細胞壁の成分です。セルロースのおかげで、これらは硬く、浸透圧ストレスに対処することができます。同様に、木のようなより大きな植物では、セルロースはサポートと安定性を与えます.

それは主に野菜に関連していますが、チュニケートと呼ばれるいくつかの動物は、その構造にセルロースを持っています.

平均10人と推定されます15年 年間キログラムのセルロースが合成され、そして分解されます.

生体膜

生体膜は、主に2つの生体分子、脂質とタンパク質で構成されています。脂質の空間的立体配座は二重層の形態であり、疎水性の尾部が内部を指し、親水性の頭部が外部を指す。.

膜は動的な実体であり、その構成要素は頻繁な動きを経験します.

参考文献

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