Biomolekulás biológia

Biomolekula, más néven biológiai molekula, számos olyan anyag közül, amelyet a sejtek és az élő szervezetek termelnek. A biomolekulák széles méret- és szerkezetválasztékkal rendelkeznek, és hatalmas funkciók széles skáláját látják el. A biomolekulák négy fő típusa a szénhidrátok, lipidek, nukleinsavak és fehérjék.

A biomolekulák közül a nukleinsavak, nevezetesen a DNS és az RNS, egyedülálló funkcióval bírják a szervezet genetikai kódjának tárolását - a nukleotidok azon sorozatát, amely meghatározza a fehérjék aminosav-szekvenciáját, amelyek kritikus jelentőséggel bírnak a Föld életében. 20 különböző aminosav létezik, amelyek előfordulhatnak egy fehérjen belül; ezek előfordulásának sorrendje alapvető szerepet játszik a fehérje szerkezetének és működésének meghatározásában. Maguk a fehérjék a sejtek fő szerkezeti elemei. Emellett transzporterként, tápanyagok és más molekulák mozgatásával járnak a sejtekben és a sejtekből, valamint enzimek és katalizátorokként az élő szervezetekben zajló kémiai reakciók túlnyomó részében. A fehérjék antitesteket és hormonokat is képeznek, és befolyásolják a génaktivitást.

Hasonlóképpen, a szénhidrátok, amelyek elsősorban szén-, hidrogén- és oxigénatomot tartalmazó molekulákból állnak, az élet elengedhetetlen energiaforrásai és szerkezeti alkotóelemei, és a Föld egyik legszélesebb biomolekulája. Négy típusú cukor egységből készülnek - monoszacharidok, diszacharidok, oligoszacharidok és poliszacharidok. A lipidek, az élő szervezetek egy másik kulcsfontosságú biomolekulája, számos szerepet töltenek be, ideértve a tárolt energia forrását és kémiai hírvivőként szolgálnak. Membránokat képeznek, amelyek elválasztják a sejteket a környezetüktől és elválasztják a sejtek belsejét, és így magasabb (összetettebb) szervezetekben organellákat, például magot és mitokondriumokat eredményeznek.

All biomolecules share in common a fundamental relationship between structure and function, which is influenced by factors such as the environment in which a given biomolecule occurs. Lipids, for example, are hydrophobic (“water-fearing”); in water, many spontaneously arrange themselves in such a way that the hydrophobic ends of the molecules are protected from the water, while the hydrophilic ends are exposed to the water. This arrangement gives rise to lipid bilayers, or two layers of phospholipid molecules, which form the membranes of cells and organelles. In another example, DNA, which is a very long molecule—in humans, the combined length of all the DNA molecules in a single cell stretched end to end would be about 1.8 metres (6 feet), whereas the cell nucleus is about 6 μm (6 10^-6 metre) in diameter—has a highly flexible helical structure that allows the molecule to become tightly coiled and looped. This structural feature plays a key role in enabling DNA to fit in the cell nucleus, where it carries out its function in coding genetic traits.