Una célula viva de cualquier organismo consta de 25 a 30% de componentes orgánicos.
Los componentes orgánicos incluyen tanto polímeros como moléculas relativamente pequeñas: pigmentos, hormonas, ATP, etc.
Las células de los organismos vivos difieren entre sí en estructura, funciones y en su composición bioquímica. Sin embargo, cada grupo de sustancias orgánicas tiene una definición similar en un curso de biología y realiza las mismas funciones en cualquier tipo de célula. Los principales constituyentes son grasas, proteínas, carbohidratos y ácidos nucleicos.
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lípidos
Los lípidos se denominan grasas y sustancias similares a las grasas.. Este grupo bioquímico se distingue por una buena solubilidad en sustancias orgánicas, pero es insoluble en agua.
Las grasas pueden ser sólidas o líquidas. El primero es más típico para las grasas animales, el segundo, para las grasas vegetales.
Las funciones de las grasas son las siguientes:
carbohidratos
Los carbohidratos son sustancias monoméricas y poliméricas orgánicas que contienen carbono, hidrógeno y oxígeno en su composición. Cuando se descomponen, la célula recibe una cantidad significativa de energía.
Según la composición química, se distinguen las siguientes clases de carbohidratos:
En comparación con las células animales, vegetales contienen en su composición una mayor cantidad de carbohidratos. Esto se debe a la capacidad de las células vegetales para reproducir carbohidratos durante la fotosíntesis.
Las funciones principales de los carbohidratos en una célula viva son energéticas y estructurales.
función de energía Los carbohidratos se reducen a la acumulación de reservas de energía y su liberación según sea necesario. Las células vegetales acumulan almidón durante la temporada de crecimiento, que se deposita en tubérculos y bulbos. En los organismos animales, este papel lo desempeña el polisacárido glucógeno, que se sintetiza y acumula en el hígado.
función estructural Los carbohidratos se fabrican en las células vegetales. Casi toda la pared celular de las plantas está formada por el polisacárido celulosa.
Ardillas
Las proteínas son sustancias poliméricas orgánicas., que ocupan un lugar destacado tanto en cantidad en una célula viva como en su importancia en biología. Toda la masa seca de una célula animal consiste en aproximadamente la mitad de la proteína. Esta clase de compuestos orgánicos es notablemente diversa. Solo en el cuerpo humano hay alrededor de 5 millones de proteínas diferentes. No solo difieren entre sí, sino que también tienen diferencias con las proteínas de otros organismos. Y toda esta variedad colosal de moléculas de proteínas se construye a partir de solo 20 variedades de aminoácidos.
Si una proteína se expone a factores térmicos o químicos, los enlaces de hidrógeno y bisulfuro se destruyen en las moléculas. Esto conduce a la desnaturalización de proteínas y cambios en la estructura y función de la membrana celular.
Todas las proteínas se pueden dividir condicionalmente en dos clases: globulares (que incluyen enzimas, hormonas y anticuerpos) y fibrilares: colágeno, elastina, queratina.
Funciones de una proteína en una célula viva:
Ácidos nucleicos
Ácidos nucleicos son esenciales para la estructura y el buen funcionamiento de las células. La estructura química de estas sustancias es tal que permite guardar y heredar información sobre la estructura proteica de las células. Esta información se transmite a las células hijas y en cada etapa de su desarrollo se forma un determinado tipo de proteína.
Dado que la gran mayoría de las características estructurales y funcionales de una célula se deben a su componente proteico, la estabilidad que distingue a los ácidos nucleicos es muy importante. A su vez, el desarrollo y condición del organismo como un todo depende de la estabilidad de la estructura y funciones de las células individuales.
Hay dos tipos de ácidos nucleicos: ribonucleico (ARN) y desoxirribonucleico (ADN).
El ADN es molécula de polímero, que consta de un par de hélices de nucleótidos. Cada monómero de la molécula de ADN se representa como un nucleótido. Los nucleótidos están compuestos por bases nitrogenadas (adenina, citosina, timina, guanina), un carbohidrato (desoxirribosa) y un residuo de ácido fosfórico.
Todas las bases nitrogenadas están conectadas entre sí de una manera estrictamente definida. La adenina siempre se ubica frente a la timina y la guanina siempre se ubica frente a la citosina. Esta conexión selectiva se llama complementariedad y juega un papel muy importante en la formación de la estructura proteica.
Todos los nucleótidos adyacentes están unidos entre sí por un residuo de ácido fosfórico y desoxirribosa.
Ácido ribonucleico tiene un gran parecido con el ácido desoxirribonucleico. La diferencia radica en el hecho de que en lugar de timina, la base nitrogenada uracilo está presente en la estructura de la molécula. En lugar de desoxirribosa, este compuesto contiene el carbohidrato ribosa.
Todos los nucleótidos de la cadena de ARN están conectados a través de un residuo de fósforo y ribosa.
Por su estructura El ARN puede ser monocatenario o bicatenario. En varios virus, los ARN de doble cadena realizan las funciones de los cromosomas: son portadores de información genética. Con la ayuda del ARN monocatenario, se transfiere información sobre la composición de la molécula de proteína.
Los compuestos orgánicos constituyen una media del 20-30% de la masa celular de un organismo vivo. Estos incluyen polímeros biológicos: proteínas, ácidos nucleicos y carbohidratos, así como grasas y una serie de moléculas pequeñas: hormonas, pigmentos, ATP y muchos otros.
Los diferentes tipos de células contienen diferentes cantidades de compuestos orgánicos. En las células vegetales predominan los hidratos de carbono complejos - polisacáridos, en los animales - más proteínas y grasas. Sin embargo, cada uno de los grupos de sustancias orgánicas en cualquier tipo de célula realiza funciones similares.
lípidos - las llamadas grasas y sustancias similares a las grasas (lipoides). Las sustancias incluidas aquí se caracterizan por su solubilidad en disolventes orgánicos e insolubilidad (relativa) en agua.
Distinga las grasas vegetales, que tienen una consistencia líquida a temperatura ambiente, y los animales, sólidos.
Funciones de los lípidos:
Estructural: los fosfolípidos son parte de las membranas celulares;
Almacenamiento: las grasas se acumulan en las células de los vertebrados;
Energía: un tercio de la energía consumida por las células de los vertebrados en reposo se forma como resultado de la oxidación de las grasas, que también se utilizan como fuente de agua;
Protector: la capa de grasa subcutánea protege el cuerpo del daño mecánico;
Aislamiento térmico: la grasa subcutánea ayuda a mantener el calor;
Aislante eléctrico: la mielina, secretada por las células de Schwann, aísla algunas neuronas, lo que muchas veces acelera la transmisión de los impulsos nerviosos;
Nutriente: los ácidos biliares y la vitamina D se forman a partir de esteroides;
Lubricantes: las ceras cubren la piel, la lana, las plumas de los animales y los protegen del agua; las hojas de muchas plantas están cubiertas con una capa de cera; las abejas utilizan la cera para construir panales;
Hormonal - hormona suprarrenal - cortisona y hormonas sexuales son de naturaleza lipídica, sus moléculas no contienen ácidos grasos.
Al dividir 1 g de grasa, se liberan 38,9 kJ de energía.
carbohidratos
Los carbohidratos están compuestos de carbono, hidrógeno y oxígeno. Existen los siguientes carbohidratos. Al dividir 1 g de una sustancia, se liberan 17,6 kJ de energía.
Monosacáridos, o carbohidratos simples, que, según el contenido de átomos de carbono, se denominan triosa, pentosa, hexosa, etc. Las pentosas - ribosa y desoxirribosa - forman parte del ADN y el ARN. La hexosa, la glucosa, sirve como la principal fuente de energía en la célula.
polisacáridos- polímeros, cuyos monómeros son monosacáridos de hexosa. Los disacáridos (dos monómeros) más conocidos son la sacarosa y la lactosa. Los polisacáridos más importantes son el almidón y el glucógeno, que sirven como sustancias de reserva para las células vegetales y animales, así como la celulosa, el componente estructural más importante de las células vegetales.
Las plantas tienen una mayor variedad de carbohidratos que los animales, ya que son capaces de sintetizarlos a la luz durante la fotosíntesis. Las funciones más importantes de los carbohidratos en la célula: energía, estructura y almacenamiento.
El papel energético es que los carbohidratos sirven como fuente de energía en las células vegetales y animales; estructural: la pared celular de las plantas consiste casi en su totalidad en polisacárido de celulosa; almacenamiento: el almidón sirve como producto de reserva de las plantas. Se acumula en el proceso de fotosíntesis durante la temporada de crecimiento y en varias plantas se deposita en tubérculos, bulbos, etc. En las células animales, este papel lo desempeña el glucógeno, que se deposita principalmente en el hígado.
Ardillas
Entre las sustancias orgánicas de la célula, las proteínas ocupan el primer lugar, tanto en cantidad como en valor. En los animales, representan alrededor del 50 % de la masa seca de la célula. En el cuerpo humano, hay alrededor de 5 millones de tipos de moléculas de proteínas que difieren no solo entre sí, sino también de las proteínas de otros organismos. A pesar de tal variedad y complejidad de estructura, las proteínas se construyen a partir de solo 20 aminoácidos diferentes. Parte de las proteínas que forman las células de los órganos y tejidos, así como los aminoácidos que ingresan al cuerpo, pero que no se utilizan en la síntesis de proteínas, se descomponen con la liberación de 17,6 kJ de energía por 1 g de sustancia.
Las proteínas realizan muchas funciones diferentes en el cuerpo: construir (son parte de varias formaciones estructurales); protectores (proteínas especiales - anticuerpos - pueden unirse y neutralizar microorganismos y proteínas extrañas), etc. Además, las proteínas participan en la coagulación de la sangre, previenen hemorragias graves, realizan funciones reguladoras, de señalización, motoras, energéticas, de transporte (transferencia de ciertos sustancias en el cuerpo).
La función catalítica de las proteínas tiene una importancia excepcional. El término "catálisis" significa "desatar", "liberación". Las sustancias clasificadas como catalizadores aceleran las transformaciones químicas, y la composición de los propios catalizadores después de la reacción sigue siendo la misma que antes de la reacción.
Enzimas
Todas las enzimas que actúan como catalizadores son sustancias de naturaleza proteica, aceleran en decenas y centenas de miles de veces las reacciones químicas que tienen lugar en la célula. La actividad catalítica de una enzima no está determinada por su molécula completa, sino solo por una pequeña parte de ella: el centro activo, cuya acción es muy específica. Puede haber varios centros activos en una molécula de enzima.
Algunas moléculas de enzimas pueden consistir solo en proteínas (por ejemplo, pepsina), de un componente o simples; otros contienen dos componentes: una proteína (apoenzima) y una pequeña molécula orgánica, una coenzima. Se ha establecido que las vitaminas funcionan como coenzimas en la célula. Si tenemos en cuenta que ninguna reacción en una célula puede llevarse a cabo sin la participación de enzimas, se hace evidente que las vitaminas son de gran importancia para el funcionamiento normal de la célula y de todo el organismo. La falta de vitaminas reduce la actividad de aquellas enzimas en las que están incluidas.
La actividad de las enzimas depende directamente de la acción de una serie de factores: temperatura, acidez (pH del ambiente), así como de la concentración de moléculas de sustrato (sustancia sobre la que actúan), de las propias enzimas y coenzimas (vitaminas y otras sustancias que forman coenzimas).
La acción de diversas sustancias biológicamente activas, como hormonas, fármacos, estimulantes del crecimiento vegetal, sustancias tóxicas, etc., pueden estimular o inhibir tal o cual proceso enzimático.
vitaminas
vitaminas - sustancias orgánicas biológicamente activas de bajo peso molecular - están involucradas en el metabolismo y la conversión de energía en la mayoría de los casos como componentes de enzimas.
La necesidad humana diaria de vitaminas es de miligramos e incluso microgramos. Se conocen más de 20 vitaminas diferentes.
La fuente de vitaminas para los humanos son los alimentos, principalmente de origen vegetal, en algunos casos, y animal (vitamina D, A). Algunas vitaminas se sintetizan en el cuerpo humano.
La falta de vitaminas causa una enfermedad: hipovitaminosis, su ausencia total, beriberi, y un exceso, hipervitaminosis.
hormonas
hormonas - sustancias producidas por las glándulas endocrinas y algunas células nerviosas - neurohormonas. Las hormonas pueden ser incluidas en reacciones bioquímicas, regulando procesos metabólicos (metabolismo y energía).
Los rasgos característicos de las hormonas son: 1) alta actividad biológica; 2) alta especificidad (señales hormonales en las "células diana"); 3) lejanía de acción (transferencia de hormonas por la sangre a una distancia de las células diana); 4) un tiempo relativamente corto de existencia en el cuerpo (varios minutos u horas).
Ácidos nucleicos
Hay 2 tipos de ácidos nucleicos: ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico).
atp - ácido trifosfórico de adenosina, un nucleótido que consiste en la base nitrogenada de adenina, un carbohidrato de ribosa y tres moléculas de ácido fosfórico.
La estructura es inestable, bajo la influencia de las enzimas pasa a ADP - ácido difosfórico de adenosina (se separa una molécula de ácido fosfórico) con la liberación de 40 kJ de energía. El ATP es la única fuente de energía para todas las reacciones celulares.
Las características de la estructura química de los ácidos nucleicos brindan la posibilidad de almacenar, transferir y heredar a las células hijas información sobre la estructura de las moléculas de proteína que se sintetizan en cada tejido en una determinada etapa del desarrollo individual.
Los ácidos nucleicos aseguran la conservación estable de la información hereditaria y controlan la formación de sus proteínas enzimáticas correspondientes, y las proteínas enzimáticas determinan las características principales del metabolismo celular.
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Subtítulos de las diapositivas:
incluido en la celda. Akhatova V.O.
Las sustancias orgánicas son compuestos que contienen carbono. Los enlaces simples o dobles surgen entre los átomos de carbono, sobre la base de los cuales se forman cadenas de carbono: lineales, ramificadas, cíclicas. La mayoría de las sustancias orgánicas, polímeros, consisten en partículas repetitivas, monómeros. Los biopolímeros regulares se denominan sustancias que consisten en los mismos monómeros; irregular - que consta de diferentes monómeros.
Las proteínas son biopolímeros irregulares; monómeros - 20 aminoácidos esenciales.
El grupo amino tiene las propiedades de una base El grupo radical es diferente para todos El grupo carboxilo tiene propiedades ácidas
Entre los aminoácidos conectados, surge un enlace peptídico, sobre la base del cual se forma un compuesto: un polipéptido.
Primario: lineal, en forma de cadena polipeptídica. Secundario - debido a los enlaces de hidrógeno: espiral - a, en forma de acordeón - b. Terciario - globular, debido a interacciones hidrofóbicas. Cuaternario - la combinación de varias moléculas con una estructura terciaria.
Proteínas Simples Complejo
PROTEÍNAS GLOBULARES: anticuerpos, hormonas, enzimas FIBRILARES: colágeno, queratina cutánea, elastina
Funciones de las proteínas. Estructurales: forman parte de varios orgánulos celulares. Transporte: la unión de elementos químicos a las proteínas y su transferencia a ciertas células. Motor: las proteínas contráctiles están involucradas en todos los movimientos de las células y el cuerpo. Catalítico: acelera o ralentiza las reacciones bioquímicas en las células, en los organismos.
Funciones de las proteínas. Energía: al dividir 1 g de proteína, se liberan 17,6 kJ. Hormonal, o receptor - son parte de muchas hormonas. Participan en la regulación de los procesos vitales. Protector: los anticuerpos (las moléculas más importantes del sistema inmunitario) son proteínas.
La leche contiene caseína.
Los carbohidratos son moléculas cíclicas formadas por carbono, oxígeno e hidrógeno y polímeros formados por los mismos ciclos.
Monosacáridos Constan de un ciclo (glucosa) Disacáridos Constan de dos ciclos (sacarosa) Polisacáridos Constan de muchos ciclos (almidón) Carbohidratos
Maltosa. Glucosa.
Lactosa. sacarosa.
Celulosa. Quitina.
Funciones de los carbohidratos. Energía: se puede dividir en dióxido de carbono y soda con la liberación de energía. Estructural: las paredes de las células vegetales están compuestas de carbohidratos (celulosa).
Los lípidos son compuestos de dos o tres moléculas de ácidos grasos y una molécula de alcohol compleja.
Funciones de los lípidos. Energía: puede decaer con la liberación de una gran cantidad de energía. Sirven para el almacenamiento a largo plazo de energía. Construcción: todas las membranas celulares están compuestas de lípidos. Protector: los depósitos de lípidos en forma de una capa de grasa realizan el aislamiento térmico del cuerpo. Hormonal: algunos lípidos forman parte de las hormonas de las gónadas y las glándulas suprarrenales.
¿Qué afirmaciones son verdaderas? 1. Las proteínas son biopolímeros. 2. Los monómeros de proteínas son aminoácidos. 3. La cera, la vitamina D, las grasas vegetales y animales son lípidos. 4. Las proteínas son la principal fuente de energía. 5. Los carbohidratos son portadores de información hereditaria.
¿Qué afirmaciones son verdaderas? 6. Glucosa, sacarosa - variedades de carbohidratos. 7. Las grasas se disuelven bien en agua. 8. Los carbohidratos realizan solo una función de apoyo. 9. Las grasas sirven como fuente de energía de reserva. 10. Las proteínas tienen solo una estructura primaria.
Tarea: P.22 a p.111.
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Hay 4 clases de sustancias orgánicas que componen las células: proteínas, grasas, carbohidratos y ácidos nucleicos.
carbohidratos
Carbohidratos: sustancias orgánicas, que incluyen carbono, oxígeno e hidrógeno. Formado durante la fotosíntesis a partir de agua y dióxido de carbono. Distinguir - monosacáridos (constan de una molécula) (glucosa, ribosa, etc.), disacáridos - un compuesto de dos moléculas (sacarosa, maltosa) y polisacáridos - incluyen muchas moléculas de azúcar (almidón, glucógeno, fibra, pectina, inulina , quitina ).
funciones de los carbohidratos
1. Forman parte de muchas sustancias orgánicas (ribosa - en la composición del ARN, ATP, FAD, NAD, NADP, desoxirribosa - en la composición del ADN)
2. Glucosa - es una fuente de energía (se oxida durante la respiración)
3. Muchos carbohidratos son sustancias de reserva: almidón en plantas, glucógeno en hongos y animales.
4. Incluido en muchos componentes de células y tejidos (glicocáliz, heparina, clicoproteínas, pectinas, polisacáridos, hemicelulosa, quitina, mureína, ácidos teicoicos)
5. Protector - como parte del glucocáliz, participa en el proceso de reconocimiento celular, forma parte de las inmunoglobulinas, forma parte de las encías (liberadas cuando se dañan los troncos) y forma parte de la pared celular de muchos organismos
Ardillas
Ardillas- Estas son sustancias poliméricas orgánicas, cuyos monómeros son aminoácidos (hemoglobina, albúmina, colágeno, elastina y muchos otros).
Las proteínas tienen 4 estructuras.
Primario: una secuencia lineal de aminoácidos conectados a una cadena polipeptídica
Secundario: una espiral que consta de dos cadenas conectadas por enlaces de hidrógeno.
Terciario: glóbulo o estructura fibrilar (capas apiladas o hélice súper retorcida). Interacciones iónicas, de hidrógeno, covalentes (puentes disulfuro), hidrofóbicas entre constituyentes
Cuaternario: varios glóbulos o microfibrillas conectados por fuerzas de atracción intermolecular.
Hay: en realidad proteínas y enzimas.
Enzimas- los catalizadores biológicos, no solo aceleran, sino que también llevan a cabo la mayoría de las reacciones en los organismos vivos.
funciones de las proteinas
1. Enzimático: acelera y, en la mayoría de los casos, lleva a cabo reacciones bioquímicas en el cuerpo.
2. Estructurales: forman parte de todas las membranas, son un componente del tejido conectivo (huesos, cartílagos, tendones, piel, cabello, uñas), forman parte de las secreciones mucosas (mucoproteínas). Las cápsides de los virus están formadas por proteínas. Forman parte del esqueleto karuzhny de los insectos.
3. Motor: microtúbulos (tubulina), el aparato motor de flagelos, actina y miosina: las proteínas contráctiles de los músculos están hechas de proteínas.
4. Transporte: transporte a través de la membrana y dentro de la célula, así como proteínas sanguíneas (la hemoglobina transporta oxígeno, la hemocianina transporta oxígeno en la sangre de los invertebrados, la albúmina sérica transporta ácidos grasos, las globulinas transportan iones metálicos y hormonas)
5. Protección: proteínas de inmunidad (interferones), proteínas de la sangre (previenen la pérdida de sangre), antioxidantes (extinguen las especies reactivas del oxígeno)
6. Receptor: proteínas del glucocáliz (responsables de la compatibilidad celular), enzimas fotosensibles de la retina, fitocromo en las plantas (reacciona a los cambios en la duración de las horas de luz)
7. Almacenamiento: la proteína-ferritina almacena hierro en el hígado, el bazo, la mioglobina almacena oxígeno en los músculos de los vertebrados.
8. Nutriente - proteínas - fuentes de aminoácidos
9. Regulador: muchas hormonas son proteínas (insulina, hormona del crecimiento, prolactina, glucagón)
10. Antibiótico: muchos antibióticos (antimicrobianos) son proteínas (gramicidina S, actinomicina)
11. Tóxico: muchas toxinas (sustancias peligrosas para los organismos vivos) son proteínas: toxina botulínica, tétanos, cólera, hongos y toxinas de abejas.
Ácidos nucleicos: ADN y ARN
En 1953, los científicos británicos J. Watson y F. Crick propusieron un modelo de la estructura espacial del ADN. Demostraron que el ADN consta de dos cadenas de polinucleótidos, enrolladas en espiral una alrededor de la otra. La doble hélice está estabilizada por enlaces de hidrógeno entre las bases nitrogenadas de diferentes cadenas, de modo que la adenina de una cadena siempre se opone a la timina de la otra, y la guanina a la citosina. La repetición repetida de estos enlaces hace que la doble hélice del ADN sea más estable. Bajo ciertas condiciones (acción de ácidos, álcalis, calentamiento, etc.), se produce la desnaturalización del ADN, es decir, la ruptura de los puentes de hidrógeno entre bases nitrogenadas complementarias. El ADN desnaturalizado puede restaurar la estructura de doble cadena debido al establecimiento de enlaces de hidrógeno entre nucleótidos complementarios; este proceso se denomina renaturalización.
estructura del ADN:
El ADN está formado por 4 tipos de bases nitrogenadas: A (adenina), T (timina), G (guanina) y C (citosina).
Los nucleótidos están conectados según el principio de complementariedad: A=T, GΞC
Funciones del ADN:
1. Almacenamiento de información genética
2. replicación del ADN
3. Síntesis de ARN
Estructura del ARN:
ARN es:
1. Ribosomal (parte de los ribosomas)
2. Transporte (lleva aminoácidos a los ribosomas durante la síntesis de proteínas)
3. Informativo (transmite información sobre la estructura primaria de la proteína a los ribosomas)
lípidos
Los lípidos son sustancias orgánicas similares a las grasas que son insolubles en agua, pero solubles en disolventes orgánicos no polares (benceno, gasolina, etc.).
Compuestas de glicerol y ácidos grasos, las cabezas de glicerol son hidrófilas y las colas de hidrocarburo son hidrófobas. Así, se forma una capa lipídica en la membrana, a través de la cual se difunden el agua y otras sustancias.
La estructura de los lípidos:
Funciones de los lípidos:
1. Energía: cuando los lípidos se oxidan, se libera mucha energía.
2. Reserva: las grasas son una sustancia de reserva y durante la oxidación de las grasas se libera agua, lo cual es muy importante, por ejemplo, para los residentes del desierto.
3. Estructural: las membranas de todos los organismos vivos están compuestas de fosfolípidos, los glicolípidos están involucrados en los contactos intercelulares en los tejidos animales, los esfingolípidos proporcionan aislamiento eléctrico del axón, creando condiciones para el paso rápido de un impulso, las abejas construyen panales de cera.
4. Protección: aislamiento térmico y amortiguación, las ceras son sustancias repelentes al agua en las plantas, los glicolípidos están involucrados en el reconocimiento de toxinas.
5. Regulador - algunas hormonas - lípidos (testosterona, progesterona, cortisona), hay vitaminas liposolubles (A, D, E, K), giberelinas - reguladores del crecimiento vegetal
Diversidad de lípidos
fosfolípidos- contienen un residuo de ácido fosfórico, forman parte de las membranas celulares.
glicolípidos- compuestos de lípidos con carbohidratos. Son una parte integral del tejido cerebral y las fibras nerviosas.
lipoproteínas- compuestos complejos de varias proteínas con grasas.
esteroides- componentes importantes de las hormonas sexuales, vitamina D.
Cera- cumplen una función protectora: en los mamíferos - lubrican la piel y el pelo, en las aves - confieren propiedades hidrofugantes a las plumas, en las plantas - impiden la evaporación excesiva del agua.
atp
Ácido adenosín trifosfórico (ATP)- un nucleótido, que incluye la base nitrogenada adenina, el carbohidrato ribosa y tres residuos de ácido fosfórico. La molécula de ATP es el acumulador de energía química universal en las células. Los residuos de ácido fosfórico están unidos por enlaces macroérgicos. Cuando un residuo de ácido fosfórico se separa del ATP, se forma ADP: se libera ácido adenosina difosfórico y 40 kJ de energía.
Ardillas (proteinas, polipéptidos) son los biopolímeros más numerosos, más diversos y de mayor importancia. La composición de las moléculas de proteína incluye átomos de carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno y, a veces, azufre, fósforo y hierro.
Los monómeros de proteínas son aminoácidos, que (al tener en su composición grupos carboxilo y amino) tienen las propiedades de un ácido y una base (anfóteros).
Debido a esto, los aminoácidos pueden combinarse entre sí (su número en una molécula puede llegar a varios cientos). En este sentido, las moléculas de proteína son grandes y se denominan macromoléculas.
Estructura de una molécula de proteína
Por debajo la estructura de una molécula de proteína comprender su composición de aminoácidos, la secuencia de monómeros y el grado de torsión de la molécula de proteína.
En las moléculas de proteína, solo hay 20 tipos de aminoácidos diferentes, y se crea una gran variedad de proteínas debido a sus diversas combinaciones.
- La secuencia de aminoácidos en una cadena polipeptídica es estructura primaria de una proteina(es exclusivo de cualquier proteína y determina su forma, propiedades y funciones). La estructura primaria de una proteína es única para cualquier tipo de proteína y determina la forma de su molécula, sus propiedades y funciones.
- Una molécula de proteína larga se pliega y primero toma la forma de una espiral como resultado de la formación de enlaces de hidrógeno entre los grupos -CO y -NH de diferentes residuos de aminoácidos de la cadena polipeptídica (entre el carbono del grupo carboxilo de un amino ácido y el nitrógeno del grupo amino de otro aminoácido). Esta espiral es estructura secundaria de proteínas.
- Estructura terciaria de una proteína.- "empaquetamiento" espacial tridimensional de la cadena polipeptídica en forma glóbulos(pelota). La fuerza de la estructura terciaria es proporcionada por una variedad de enlaces que surgen entre los radicales de aminoácidos (enlaces S-S hidrofóbicos, de hidrógeno, iónicos y disulfuro).
- Algunas proteínas (como la hemoglobina humana) tienen Estructura cuaternaria. Surge como resultado de la combinación de varias macromoléculas con una estructura terciaria en un complejo complejo. La estructura cuaternaria se mantiene unida por frágiles enlaces iónicos, de hidrógeno e hidrófobos.
La estructura de las proteínas puede verse alterada (sometida a desnaturalización) cuando se calienta, se trata con ciertos productos químicos, irradiación, etc. Con un efecto débil, solo se rompe la estructura cuaternaria, con un efecto más fuerte, la terciaria y luego la secundaria, y la proteína permanece en forma de cadena polipeptídica. Como resultado de la desnaturalización, la proteína pierde su capacidad para realizar su función.
La violación de las estructuras cuaternaria, terciaria y secundaria es reversible. Este proceso se llama renaturalización.
La destrucción de la estructura primaria es irreversible.
Además de las proteínas simples, que consisten únicamente en aminoácidos, también existen proteínas complejas, que pueden incluir carbohidratos ( glicoproteínas), grasas ( lipoproteínas), ácidos nucleicos ( nucleoproteínas) y etc.
funciones de las proteinas
- Función catalítica (enzimática). Proteínas especiales - enzimas- capaz de acelerar las reacciones bioquímicas en la célula por decenas y cientos de millones de veces. Cada enzima acelera una y sólo una reacción. Las enzimas contienen vitaminas.
- Función estructural (edificio)- una de las funciones principales de las proteínas (las proteínas son parte de las membranas celulares; la proteína de queratina forma el cabello y las uñas; las proteínas de colágeno y elastina - cartílago y tendones).
- función de transporte- las proteínas proporcionan transporte activo de iones a través de las membranas celulares (proteínas de transporte en la membrana externa de las células), transporte de oxígeno y dióxido de carbono (hemoglobina sanguínea y mioglobina en los músculos), transporte de ácidos grasos (las proteínas del suero sanguíneo contribuyen al transporte de lípidos y ácidos grasos, diversas sustancias biológicamente activas).
- Función de señal. La recepción de señales del entorno externo y la transmisión de información a la célula se produce gracias a proteínas integradas en la membrana que pueden cambiar su estructura terciaria en respuesta a la acción de factores ambientales.
- Función contráctil (motora)- proporcionado por proteínas contráctiles - actina y miosina (debido a las proteínas contráctiles, los cilios y los flagelos se mueven en los protozoos, los cromosomas se mueven durante la división celular, los músculos se contraen en los organismos multicelulares, mejoran otros tipos de movimiento en los organismos vivos).
- función protectora- Los anticuerpos proporcionan defensa inmunológica del cuerpo; El fibrinógeno y la fibrina protegen al cuerpo de la pérdida de sangre al formar un coágulo de sangre.
- Función reguladora inherente a las proteínas hormonas(¡no todas las hormonas son proteínas!). Mantienen concentraciones constantes de sustancias en la sangre y las células, participan en el crecimiento, la reproducción y otros procesos vitales (por ejemplo, la insulina regula el azúcar en la sangre).
- función de energía- durante la inanición prolongada, las proteínas se pueden utilizar como una fuente adicional de energía después de que se hayan agotado los carbohidratos y las grasas (con la descomposición completa de 1 g de proteína en productos finales, se liberan 17,6 kJ de energía). Los aminoácidos liberados durante la descomposición de las moléculas de proteína se utilizan para construir nuevas proteínas.
