Ταξινόμηση Βιομορίων και Κύριες Λειτουργίες

Το βιομορίων είναι μόρια που παράγονται σε ζωντανά όντα. Το πρόθεμα "βιο" σημαίνει ζωή. Ως εκ τούτου, ένα βιομόριο είναι ένα μόριο που παράγεται από ένα ζωντανό ον. Τα ζωντανά όντα σχηματίζονται από διαφορετικούς τύπους μορίων που εκτελούν διάφορες λειτουργίες απαραίτητες για τη ζωή.

Στη φύση υπάρχουν βιοτικά (ζωντανά) και αβιοτικά (μη ζωντανά) συστήματα που αλληλεπιδρούν και, σε ορισμένες περιπτώσεις, ανταλλάσσουν στοιχεία. Ένα χαρακτηριστικό που έχουν όλα τα έμβια όντα είναι ότι είναι οργανικά, πράγμα που σημαίνει ότι τα συστατικά τους μόρια σχηματίζονται από άτομα άνθρακα.

Τα βιομόρια έχουν επίσης κοινά άτομα εκτός από τον άνθρακα. Αυτά τα άτομα περιλαμβάνουν υδρογόνο, οξυγόνο, άζωτο, φώσφορο και θείο, κυρίως. Αυτά τα στοιχεία ονομάζονται επίσης βιολογικά συστατικά επειδή είναι το κύριο συστατικό των βιολογικών μορίων.

Ωστόσο, υπάρχουν και άλλα άτομα που υπάρχουν επίσης σε ορισμένα βιομόρια, αν και σε μικρότερες ποσότητες. Αυτά είναι συνήθως μεταλλικά ιόντα όπως το κάλιο, το νάτριο, ο σίδηρος και το μαγνήσιο, μεταξύ άλλων. Επομένως, τα βιομόρια μπορούν να είναι δύο τύπων: οργανικά ή ανόργανα.

Έτσι, οι οργανισμοί αποτελούνται από πολλούς τύπους μορίων που βασίζονται στον άνθρακα, για παράδειγμα: σάκχαρα, λίπη, πρωτεΐνες και νουκλεϊκά οξέα. Ωστόσο, υπάρχουν και άλλες ενώσεις που βασίζονται επίσης σε άνθρακα και δεν αποτελούν μέρος των βιομορίων.

Αυτά τα μόρια που περιέχουν άνθρακα αλλά δεν απαντώνται σε βιολογικά συστήματα μπορούν να βρεθούν στο φλοιό της γης, σε λίμνες, θάλασσες και ωκεανούς, και στην ατμόσφαιρα. Η μετακίνηση αυτών των στοιχείων στη φύση περιγράφεται σε αυτό που είναι γνωστός ως βιογεωχημικοί κύκλοι.

Θεωρείται ότι αυτά τα απλά οργανικά μόρια που βρέθηκαν στη φύση ήταν εκείνα που έφεραν τα πιο περίπλοκα βιομόρια που αποτελούν μέρος της θεμελιώδους δομής για τη ζωή: το κύτταρο. Τα παραπάνω είναι αυτό που είναι γνωστό ως η θεωρία της αβιοτικής σύνθεσης.

Ευρετήριο

• 1 Ταξινόμηση και λειτουργία βιομορίων
  • 1.1 Ανόργανα βιομόρια 
  • 1.2 Βιολογικά βιομόρια
• 2 Αναφορές

Ταξινόμηση και λειτουργίες βιομορίων

Τα βιομόρια είναι ποικίλα σε μέγεθος και δομή, γεγονός που τους δίνει μοναδικά χαρακτηριστικά για την εκτέλεση των διαφόρων λειτουργιών που είναι απαραίτητες για τη ζωή. Έτσι, τα βιομόρια λειτουργούν ως αποθήκευση πληροφοριών, πηγή ενέργειας, υποστήριξη, κυτταρικός μεταβολισμός, μεταξύ άλλων.

Τα βιομόρια μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο μεγάλες ομάδες, με βάση την παρουσία ή την απουσία ατόμων άνθρακα.

Ανόργανα βιομόρια 

Είναι όλα αυτά τα μόρια που υπάρχουν στα ζωντανά όντα και δεν περιέχουν άνθρακα στη μοριακή δομή τους. Ανόργανα μόρια μπορούν επίσης να βρεθούν σε άλλα (μη ζωντανά) συστήματα της φύσης.

Οι τύποι των ανόργανων βιομορίων είναι οι εξής:

Νερό

Είναι το κύριο και βασικό συστατικό των ζωντανών όντων, είναι ένα μόριο που σχηματίζεται από ένα άτομο οξυγόνου συνδεδεμένο με δύο άτομα υδρογόνου. Το νερό είναι απαραίτητο για την ύπαρξη της ζωής και είναι το πιο κοινό βιομόριο.

Μεταξύ 50 και 95% κατά βάρος κάθε ζωντανό ον είναι το νερό, δεδομένου ότι είναι αναγκαίο να εκτελούν διάφορες σημαντικές λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένης της ρύθμισης της θερμοκρασίας και της μεταφοράς των ουσιών.

Ορυκτά άλατα

Είναι απλά μόρια που σχηματίζονται από άτομα με αντίθετο φορτίο που διαχωρίζονται πλήρως στο νερό. Για παράδειγμα: χλωριούχο νάτριο, σχηματιζόμενο από ένα άτομο χλωρίου (αρνητικά φορτισμένο) και ένα άτομο νατρίου (θετικά φορτισμένο).

Ορυκτά εμπλέκονται στο σχηματισμό άκαμπτων δομών, όπως τα οστά των σπονδυλωτών ή ασπόνδυλων εξωσκελετού. Αυτά τα ανόργανα βιομόρια είναι επίσης απαραίτητα για την πραγματοποίηση πολλών σημαντικών κυτταρικών λειτουργιών.

Αέρια

Είναι μόρια που έχουν τη μορφή αερίου. Είναι θεμελιώδεις για την αναπνοή των ζώων και τη φωτοσύνθεση στα φυτά.

Παραδείγματα αυτών των αερίων είναι: το μοριακό οξυγόνο, το οποίο σχηματίζεται από δύο άτομα οξυγόνου συνδεδεμένα μεταξύ τους. και διοξείδιο του άνθρακα, που σχηματίζεται από ένα άτομο άνθρακα συνδεδεμένο με δύο άτομα οξυγόνου. Και τα δύο βιομόρια συμμετέχουν στην αέρια ανταλλαγή που κάνουν τα έμβια όντα με το περιβάλλον τους.

Οργανικά βιομόρια

Οργανικά βιομόρια είναι εκείνα τα μόρια που περιέχουν άτομα άνθρακα στη δομή τους. Τα οργανικά μόρια μπορούν επίσης να βρεθούν κατανεμημένα στη φύση ως μέρος των μη ζωντανών συστημάτων και αποτελούν αυτό που είναι γνωστό ως βιομάζα.

Οι τύποι οργανικών βιομορίων είναι οι εξής:

Υδατάνθρακες

Οι υδατάνθρακες είναι ίσως οι πιο άφθονες και διαδεδομένες οργανικές ουσίες στη φύση και αποτελούν βασικά συστατικά όλων των ζωντανών πραγμάτων.

Οι υδατάνθρακες παράγονται από πράσινα φυτά από διοξείδιο του άνθρακα και νερό κατά τη διαδικασία φωτοσύνθεσης.

Αυτά τα βιομόρια αποτελούνται κυρίως από άτομα άνθρακα, υδρογόνου και οξυγόνου. Είναι επίσης γνωστοί ως υδατάνθρακες ή σακχαρίτες και λειτουργούν ως πηγές ενέργειας και ως δομικά συστατικά οργανισμών.

- Μονοσακχαρίτες

Οι μονοσακχαρίτες είναι οι απλούστεροι υδατάνθρακες και ονομάζονται συχνά απλά σάκχαρα. Είναι τα στοιχειώδη δομικά στοιχεία από τα οποία σχηματίζονται όλοι οι μεγαλύτεροι υδατάνθρακες.

Οι μονοσακχαρίτες έχουν τον γενικό μοριακό τύπο (CH20) n, όπου το η μπορεί να είναι 3, 5 ή 6. Έτσι, οι μονοσακχαρίτες μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με τον αριθμό των ατόμων άνθρακα που υπάρχουν στο μόριο:

Αν n = 3, το μόριο είναι μια τριόση. Για παράδειγμα: γλυκεραλδεΰδη.

Αν n = 5, το μόριο είναι πεντόζη. Για παράδειγμα: ριβόζη και δεσοξυριβόζη.

Αν n = 6, το μόριο είναι hexose. Για παράδειγμα: φρουκτόζη, γλυκόζη και γαλακτόζη.

Πεντόζες και εξόζες ο μπορεί να υπάρχει σε δύο μορφές: κυκλικές και μη-κυκλικές. Σε μη κυκλική μορφή, οι μοριακές τους δομές δείχνουν δύο λειτουργικές ομάδες: ομάδα αλδεϋδης ή ομάδα κετόνης.

Οι μονοσακχαρίτες που περιέχουν την ομάδα αλδεϋδης ονομάζονται αλδόζες και εκείνοι που έχουν ομάδα κετόνης ονομάζονται κετόζες. Οι αλδόες είναι αναγωγικά σάκχαρα, ενώ οι κετόζες είναι μη αναγωγικά σάκχαρα.

Ωστόσο, στο νερό οι πεντόζες και οι εξόζες υπάρχουν κυρίως σε κυκλική μορφή και σε αυτή τη μορφή συνδυάζονται για να σχηματίσουν μεγαλύτερα μόρια σακχαρίτη.

- Δισακχαρίτες

Τα περισσότερα από τα σάκχαρα που απαντώνται στη φύση είναι δισακχαρίτες. Αυτά σχηματίζονται από το σχηματισμό ενός γλυκοσιδικού δεσμού μεταξύ δύο μονοσακχαριτών, μέσω αντίδρασης συμπύκνωσης που απελευθερώνει νερό. Αυτή η διαδικασία σχηματισμού δεσμού απαιτεί ενέργεια για συγκράτηση των δύο μονάδων μονοσακχαρίτη.

Οι τρεις σημαντικότεροι δισακχαρίτες είναι η σακχαρόζη, η λακτόζη και η μαλτόζη. Αυτά σχηματίζονται από τη συμπύκνωση των κατάλληλων μονοσακχαριτών. Η σακχαρόζη είναι μη αναγωγικό σάκχαρο, ενώ η λακτόζη και η μαλτόζη είναι αναγωγικά σάκχαρα.

Οι δισακχαρίτες είναι διαλυτοί στο νερό, αλλά είναι πολύ μεγάλα βιομόρια για τη διέλευση της κυτταρικής μεμβράνης με διάχυση. Για το λόγο αυτό, διασπώνται στο λεπτό έντερο κατά τη διάρκεια της πέψης, έτσι ώστε τα θεμελιώδη συστατικά τους (δηλαδή οι μονοσακχαρίτες) να διέρχονται στο αίμα και στα άλλα κύτταρα.

Οι μονοσακχαρίτες χρησιμοποιούνται πολύ γρήγορα από τα κύτταρα. Ωστόσο, εάν ένα κύτταρο δεν χρειάζεται την ενέργεια αμέσως, μπορεί να το αποθηκεύσει με τη μορφή πιο πολύπλοκων πολυμερών. Έτσι, οι μονοσακχαρίτες μετατρέπονται σε δισακχαρίτες με αντιδράσεις συμπύκνωσης που εμφανίζονται στο κύτταρο.

- Ολιγοσακχαρίτες

Οι ολιγοσακχαρίτες είναι ενδιάμεσα μόρια που σχηματίζονται από τρεις έως εννέα μονάδες απλών σακχάρων (μονοσακχαρίτες). Αποτελούνται από μερική αποσύνθεση πιο σύνθετων υδατανθράκων (πολυσακχαριτών).

Οι περισσότεροι φυσικοί ολιγοσακχαρίτες βρίσκονται στα φυτά και, με εξαίρεση τη μαλτοτριόζη, είναι αβέβαιοι από τους ανθρώπους επειδή το ανθρώπινο σώμα στερείται τα απαραίτητα ένζυμα στο λεπτό έντερο για να τα διασπάσει.

Στο παχύ έντερο, τα ευεργετικά βακτήρια μπορούν να διασπάσουν τους ολιγοσακχαρίτες με ζύμωση. έτσι θα μετατραπεί σε απορροφηθούν τα θρεπτικά συστατικά που παρέχουν κάποια ενέργεια. Ορισμένα προϊόντα αποικοδόμησης ολιγοσακχαριτών μπορούν να έχουν ευεργετική επίδραση στην επένδυση του παχέως εντέρου.

Παραδείγματα ολιγοσακχαριτών περιλαμβάνουν ραφινόζη, τρισακχαρίτη από όσπρια και μερικά δημητριακά που αποτελούνται από γλυκόζη, φρουκτόζη και γαλακτόζη. Η μαλτοτριόζη, ένας τρισακχαρίτης γλυκόζης, παράγεται σε μερικά φυτά και στο αίμα ορισμένων αρθροπόδων.

- Πολυσακχαρίτες

Οι μονοσακχαρίτες μπορούν να υποστούν μια σειρά αντιδράσεων συμπύκνωσης, προσθέτοντας μία μονάδα μετά την άλλη στην αλυσίδα μέχρι να σχηματιστούν πολύ μεγάλα μόρια. Αυτοί είναι οι πολυσακχαρίτες.

Οι ιδιότητες των πολυσακχαριτών εξαρτώνται από διάφορους παράγοντες της μοριακής δομής τους: μήκος, πλάγια κλαδιά, αναδίπλωση και αν η αλυσίδα είναι "ευθεία" ή "funky". Υπάρχουν διάφορα παραδείγματα πολυσακχαριτών στη φύση.

Το άμυλο συχνά παράγεται σε φυτά ως ένας τρόπος αποθήκευσης ενέργειας και αποτελείται από πολυμερή α-γλυκόζης. Εάν το πολυμερές είναι διακλαδισμένο ονομάζεται αμυλοπηκτίνη και αν δεν είναι διακλαδισμένο ονομάζεται αμυλόζη.

Το γλυκογόνο είναι ο πολυσακχαρίτης ενεργειακού αποθέματος στα ζώα και αποτελείται από αμυλοπηκτίνες. Έτσι, το άμυλο στα φυτά αποικοδομείται στο σώμα για να παράγει γλυκόζη, η οποία εισέρχεται στο κύτταρο και χρησιμοποιείται στον μεταβολισμό. Η γλυκόζη που δεν χρησιμοποιείται πολυμερίζεται και σχηματίζει γλυκογόνο, την δεξαμενή ενέργειας.

Λιπίδια

Τα λιπίδια είναι ένας άλλος τύπος οργανικών βιομορίων, των οποίων το κύριο χαρακτηριστικό είναι ότι είναι υδρόφοβα (απωθούν το νερό) και, κατά συνέπεια, είναι αδιάλυτα στο νερό. Ανάλογα με τη δομή τους, τα λιπίδια μπορούν να ταξινομηθούν σε 4 κύριες ομάδες:

- Τριγλυκερίδια

Τα τριγλυκερίδια σχηματίζονται από ένα μόριο γλυκερόλης συνδεδεμένο με τρεις αλυσίδες λιπαρών οξέων. Ένα λιπαρό οξύ είναι ένα γραμμικό μόριο που περιέχει στο ένα άκρο ένα καρβοξυλικό οξύ, ακολουθούμενο από μία αλυσίδα υδρογονάνθρακα και μια ομάδα μεθυλίου στο άλλο άκρο.

Ανάλογα με τη δομή τους, τα λιπαρά οξέα μπορούν να είναι κορεσμένα ή ακόρεστα. Εάν η υδρογονανθρακική αλυσίδα περιέχει μόνο απλούς δεσμούς, είναι ένα κορεσμένο λιπαρό οξύ. Αντίθετα, αν αυτή η αλυσίδα υδρογονάνθρακα έχει έναν ή περισσότερους διπλούς δεσμούς, το λιπαρό οξύ είναι ακόρεστο.

Στην κατηγορία αυτή περιλαμβάνονται τα έλαια και τα λίπη. Τα πρώτα είναι το ενεργειακό απόθεμα των φυτών, έχουν συναισθήματα και είναι υγρά σε θερμοκρασία δωματίου. Αντίθετα, τα λίπη είναι τα ενεργειακά αποθέματα των ζώων, είναι κορεσμένα και στερεά μόρια σε θερμοκρασία δωματίου.

Φωσφολιπίδια

Τα φωσφολιπίδια είναι παρόμοια με τα τριγλυκερίδια, επειδή διαθέτουν μόριο γλυκερόλης δεσμευμένο σε δύο λιπαρά οξέα. Η διαφορά είναι ότι τα φωσφολιπίδια έχουν μια φωσφορική ομάδα στον τρίτο άνθρακα της γλυκερόλης, αντί για ένα άλλο μόριο λιπαρού οξέος.

Αυτά τα λιπίδια είναι πολύ σημαντικά λόγω του τρόπου με τον οποίο μπορούν να αλληλεπιδράσουν με το νερό. Με το να έχει μια φωσφορική ομάδα στο ένα άκρο, το μόριο γίνεται υδρόφιλο (προσελκύει νερό) στην περιοχή αυτή. Ωστόσο, παραμένει υδρόφοβη στο υπόλοιπο μόριο.

Λόγω της δομής τους, τα φωσφολιπίδια τείνουν να οργανώνονται με τέτοιο τρόπο ώστε οι φωσφορικές ομάδες να είναι διαθέσιμες για να αλληλεπιδράσουν με το υδατικό μέσο, ​​ενώ οι υδρόφοβες αλυσίδες που οργανώνουν μέσα είναι μακριά από το νερό. Έτσι, τα φωσφολιπίδια είναι μέρος όλων των βιολογικών μεμβρανών.

- Στεροειδή

Τα στεροειδή αποτελούνται από τέσσερις δακτυλίους συντηγμένου άνθρακα, οι οποίοι ενώνονται με διαφορετικές λειτουργικές ομάδες. Ένα από τα πιο σημαντικά είναι η χοληστερόλη, είναι απαραίτητο για τα ζωντανά όντα. Είναι ο πρόδρομος ορισμένων σημαντικών ορμονών όπως τα οιστρογόνα, η τεστοστερόνη και η κορτιζόνη, μεταξύ άλλων.

- Κηροί

Οι κηροί είναι μια μικρή ομάδα λιπιδίων που έχουν προστατευτική λειτουργία. Βρίσκονται στα φύλλα των δέντρων, στα φτερά των πουλιών, στα αυτιά ορισμένων θηλαστικών και σε μέρη που πρέπει να απομονωθούν ή να προστατευθούν από το εξωτερικό περιβάλλον..

Νουκλεϊκά οξέα

Τα νουκλεϊκά οξέα είναι τα κύρια μόρια μεταφοράς γενετικών πληροφοριών σε ζωντανά όντα. Η κύρια λειτουργία του είναι να κατευθύνει τη διαδικασία της πρωτεϊνικής σύνθεσης, η οποία καθορίζει τα κληρονομικά χαρακτηριστικά κάθε ζωντανού οργανισμού. Αποτελούνται από άτομα άνθρακα, υδρογόνου, οξυγόνου, αζώτου και φωσφόρου.

Τα νουκλεϊκά οξέα είναι πολυμερή που σχηματίζονται από επαναλήψεις μονομερών, που ονομάζονται νουκλεοτίδια. Κάθε νουκλεοτίδιο αποτελείται από μια αρωματική βάση που περιέχει άζωτο συνδεδεμένο με ένα σάκχαρο πεντόζης (πέντε άνθρακες), το οποίο με τη σειρά του συνδέεται με μια φωσφορική ομάδα.

Οι δύο κύριες κατηγορίες νουκλεϊνικών οξέων είναι το δεσοξυριβονουκλεϊνικό οξύ (DNA) και το ριβονουκλεϊνικό οξύ (RNA). Το DNA είναι το μόριο που περιέχει όλες τις πληροφορίες ενός είδους και γι 'αυτό είναι παρόν σε όλα τα έμβια όντα και στους περισσότερους ιούς.

Το RNA είναι το γενετικό υλικό συγκεκριμένων ιών, αλλά βρίσκεται επίσης σε όλα τα ζωντανά κύτταρα. Εκεί παίζει σημαντικούς ρόλους σε ορισμένες διαδικασίες, όπως η παρασκευή πρωτεϊνών.

Κάθε νουκλεϊκό οξύ περιέχει τέσσερις από πέντε πιθανές βάσεις που περιέχουν άζωτο: αδενίνη (Α), γουανίνη (G), κυτοσίνη (C), θυμίνη (Τ) και ουρακίλη (U). Το DNA έχει τις βάσεις αδενίνη, γουανίνη, κυτοσίνη και θυμίνη, ενώ το RNA έχει το ίδιο εκτός από θυμίνη, η οποία αντικαθίσταται από ουρακίλη σε RNA.

- Το δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (ϋΝΑ)

Το μόριο ϋΝΑ αποτελείται από δύο αλυσίδες νουκλεοτιδίων που συνδέονται με δεσμούς που ονομάζονται φωσφοδιεστέρες. Κάθε αλυσίδα έχει δομή υπό μορφή έλικας. Οι δύο έλικες αλληλοσυνδέονται για να δώσουν μια διπλή έλικα. Οι βάσεις βρίσκονται μέσα στην έλικα και οι φωσφορικές ομάδες βρίσκονται στο εξωτερικό.

Το DNA αποτελείται από μια κύρια αλυσίδα σακχάρου δεοξυριβόζης συνδεδεμένη με ένα φωσφορικό άλας και τις τέσσερις αζωτούχες βάσεις: αδενίνη, γουανίνη, κυτοσίνη και θυμίνη. Τα ζεύγη βάσεων σχηματίζονται στο δίκλωνο DNA: η αδενίνη δεσμεύεται πάντοτε με θυμίνη (Α-Τ) και γουανίνη με κυτοσίνη (G-C).

Οι δύο έλικες συγκρατούνται μεταξύ τους προσαρμόζοντας τις βάσεις των νουκλεοτιδίων με δεσμούς υδρογόνου. Η δομή περιγράφεται μερικές φορές ως μια σκάλα όπου οι αλυσίδες σακχάρων και φωσφορικών είναι οι πλευρές και οι δεσμοί βασικής βάσης είναι τα σκαλοπάτια.

Αυτή η δομή, μαζί με τη χημική σταθερότητα του μορίου, καθιστά το DNA το ιδανικό υλικό για τη μετάδοση γενετικών πληροφοριών. Όταν ένα κύτταρο χωρίζεται, το DNA του αντιγράφεται και περνά από μια γενεά κυττάρων στην επόμενη γενιά.

- Το ριβονουκλεϊνικό οξύ (RNA)

Το RNA είναι ένα πολυμερές νουκλεϊνικού οξέος του οποίου η δομή σχηματίζεται από μια απλή αλυσίδα νουκλεοτιδίων: αδενίνη, κυτοσίνη, γουανίνη και ουρακίλη. Όπως και στο DNA, η κυτοσίνη συνδέεται πάντα με την γουανίνη (C-G) αλλά η αδενίνη δεσμεύεται με την ουρακίλη (A-U).

Είναι ο πρώτος ενδιάμεσος στη μεταφορά γενετικών πληροφοριών στα κύτταρα. Το RNA είναι απαραίτητο για τη σύνθεση πρωτεϊνών, καθώς οι πληροφορίες που περιέχονται στον γενετικό κώδικα μεταδίδονται συνήθως από το DNA στο RNA και από αυτό σε πρωτεΐνες..

Ορισμένα RNAs έχουν επίσης άμεσες λειτουργίες στον κυτταρικό μεταβολισμό. Το RNA λαμβάνεται με αντιγραφή της αλληλουχίας βάσης ενός τμήματος ϋΝΑ που ονομάζεται γονίδιο σε ένα τμήμα μονόκλωνου νουκλεϊκού οξέος. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται μεταγραφή, καταλύεται από ένα ένζυμο που ονομάζεται RNA πολυμεράση.

Υπάρχουν αρκετοί διαφορετικοί τύποι RNA, κυρίως τρία. Το πρώτο είναι αγγελιοφόρο RNA, το οποίο είναι αυτό που αντιγράφεται απευθείας από το DNA με μεταγραφή. Ο δεύτερος τύπος είναι το RNA μεταφοράς, το οποίο είναι εκείνο που μεταφέρει τα σωστά αμινοξέα για τη σύνθεση των πρωτεϊνών.

Τέλος, η άλλη κατηγορία RNA είναι το ριβοσωμικό RNA το οποίο, μαζί με κάποιες πρωτεΐνες, σχηματίζει τα ριβοσώματα, τα κυτταρικά οργανίδια που είναι υπεύθυνα για τη σύνθεση όλων των πρωτεϊνών του κυττάρου.

Πρωτεΐνες

Οι πρωτεΐνες είναι μεγάλα, σύνθετα μόρια που εκτελούν πολλές σημαντικές λειτουργίες και κάνουν το μεγαλύτερο μέρος της εργασίας στα κύτταρα. Είναι απαραίτητα για τη δομή, τη λειτουργία και τη ρύθμιση των ζωντανών όντων. Αποτελούνται από άτομα άνθρακα, υδρογόνου, οξυγόνου και αζώτου.

Οι πρωτεΐνες αποτελούνται από μικρότερες μονάδες που ονομάζονται αμινοξέα, συνδέονται μεταξύ τους με πεπτιδικούς δεσμούς και σχηματίζουν μεγάλες αλυσίδες. Τα αμινοξέα είναι μικρά οργανικά μόρια με πολύ ιδιαίτερες φυσικοχημικές ιδιότητες, υπάρχουν 20 διαφορετικοί τύποι.

Η αλληλουχία αμινοξέων προσδιορίζει τη μοναδική τρισδιάστατη δομή κάθε πρωτεΐνης και την ειδική λειτουργία της. Στην πραγματικότητα, οι λειτουργίες των μεμονωμένων πρωτεϊνών είναι τόσο ποικίλες όσο και οι μοναδικές ακολουθίες αμινοξέων τους, οι οποίες καθορίζουν τις αλληλεπιδράσεις που δημιουργούν πολύπλοκες τρισδιάστατες δομές.

Διάφορες λειτουργίες

Οι πρωτεΐνες μπορούν να είναι δομικά και εξαρτήματα κίνησης για το κύτταρο, όπως η ακτίνη. Άλλοι δρουν επιταχύνοντας βιοχημικές αντιδράσεις εντός του κυττάρου, όπως ϋΝΑ πολυμεράση, που είναι το ένζυμο που συνθέτει ϋΝΑ.

Υπάρχουν και άλλες πρωτεΐνες των οποίων η λειτουργία είναι να μεταδώσουν ένα σημαντικό μήνυμα στον οργανισμό. Για παράδειγμα, ορισμένοι τύποι ορμονών, όπως η αυξητική ορμόνη, μεταδίδουν σήματα για τον συντονισμό βιολογικών διεργασιών μεταξύ διαφορετικών κυττάρων, ιστών και οργάνων.

Ορισμένες πρωτεΐνες συνδέονται και μεταφέρουν άτομα (ή μικρά μόρια) μέσα στα κύτταρα. Αυτή είναι η περίπτωση της φερριτίνης, η οποία είναι υπεύθυνη για την αποθήκευση του σιδήρου σε ορισμένους οργανισμούς. Μια άλλη ομάδα σημαντικών πρωτεϊνών είναι τα αντισώματα που ανήκουν στο ανοσοποιητικό σύστημα και είναι υπεύθυνα για την ανίχνευση τοξινών και παθογόνων.

Έτσι, οι πρωτεΐνες είναι τα τελικά προϊόντα της διαδικασίας αποκωδικοποίησης της γενετικής πληροφορίας που αρχίζει με το κυτταρικό DNA. Αυτή η απίστευτη ποικιλία λειτουργιών προέρχεται από έναν εκπληκτικά απλό κώδικα ο οποίος είναι σε θέση να προσδιορίσει ένα τεράστιο σύνολο δομών.

Αναφορές

1. Alberts, Β., Johnson, Α., Lewis, J., Morgan, D., Raff, Μ., Roberts, Κ. & Walter, Ρ. (2014). Μοριακή Βιολογία του Κυττάρου (6η έκδ.). Garland Science.
2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). Βιοχημεία (8η έκδοση). W. Η. Freeman and Company.
3. Campbell, Ν. & Reece, J. (2005). Βιολογία (2η έκδοση) Pearson Education.
4. Οι Lodish, H., Berk, Α., Kaiser, C., Krieger, Μ., Bretscher, Α., Ploegh, Η., Amon, Α. & Martin,. Molecular Cell Biology (8η έκδοση). W. Η. Freeman and Company.
5. Solomon, Ε., Berg, L. & Martin, D. (2004). Βιολογία (7η έκδοση) Εκμάθηση των πόρων.
6. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Βασικές αρχές της βιοχημείας: Ζωή στο Μοριακό επίπεδο (5η έκδοση). Wiley.