Biomolekul organik
Apa itu biomolekul?
Biomolekul atau molekul biologis adalah senyawa kimia yang dengannya makhluk hidup dibuat, yaitu: manusia, hewan, tumbuhan , jamur, bakteri, parasit, dll.
Seperti semua senyawa kimia, biomolekul terdiri dari atom dari unsur yang berbeda, tetapi terutama dari kelompok yang terdiri dari karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), fosfor (P ) dan belerang (S). ). Ini sering dikenal sebagai biounsur .
Biomolekul sangat penting bagi keberadaan makhluk hidup, karena mereka dianggap sebagai blok kecil yang dengannya sel dibangun, yang merupakan unit dasar kehidupan.
Semua sel, selain terdiri dari biomolekul, membutuhkan ini untuk memberi makan dan memberi makan diri mereka sendiri, untuk bereproduksi dan bergerak, dan untuk berinteraksi dengan lingkungan yang mengelilinginya.
Di alam ada banyak jenis biomolekul, tetapi di antara semuanya ada empat yang sangat penting: asam nukleat, protein, karbohidrat dan lipid, yang juga dikenal sebagai makromolekul ; Kita akan segera melihat apa pentingnya.
Fungsi biomolekul
Biomolekul sangat penting bagi makhluk hidup sehingga terkadang sulit untuk meringkas fungsi spesifik apa yang mereka penuhi, namun, kita dapat menyoroti hal berikut:
- Mereka menyimpan, memperbanyak dan mengirimkan informasi yang berisi instruksi yang diperlukan untuk memproduksi biomolekul lain, serta sel untuk mereproduksi, memberi makan dirinya sendiri dan mengatur proses internalnya.
- Mereka adalah komponen struktural yang memberi dukungan, bentuk, dan gerakan pada semua jenis sel yang ada di alam dan yang membentuk makhluk hidup yang kita kenal.
- Mereka berfungsi sebagai sumber energi yang dimanfaatkan sel untuk menjalankan tugasnya dan, bahkan, mewakili cadangan energi yang hanya dapat digunakan saat dibutuhkan.
- Mereka berpartisipasi dalam komunikasi intraseluler dan interseluler, baik sebagai pesan, sebagai situs penerimaan atau sebagai pengganda pesan.
Klasifikasi biomolekul (jenis)
Menurut karakteristik kimianya, penulis yang berbeda membuat perbedaan antara dua jenis utama biomolekul:
- Biomolekul organik.
- Biomolekul anorganik.
Meskipun biomolekul organik adalah yang paling melimpah dan penting, makhluk hidup membutuhkan kedua jenis biomolekul untuk menjadi apa adanya dan untuk bertahan hidup.
Biomolekul organik
Biomolekul organik adalah mereka yang terutama terdiri dari karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), fosfor (P), dan belerang (S), yang bergabung dengan jumlah unsur lain yang jauh lebih kecil. seperti kalsium (Ca), natrium (Na), kalium (K), magnesium (Mg), besi (Fe), seng (Zn), tembaga (Cu), antara lain.
Sebagian besar biomolekul ini dikenal sebagai makromolekul, karena mereka terdiri dari ratusan ribu atom biounsur ini .
Fungsi mereka sangat beragam, tetapi secara umum mereka memiliki peran penting dari sudut pandang struktural, energik dan penyimpanan dan transmisi informasi antara sel dan keturunannya.
Empat kelompok biomolekul organik berikut dikenali:
• Lemak
Bilayer fosfolipid sel hewan
Lipid adalah molekul utama yang ada di membran yang mengelilingi sel, dan dalam sel eukariotik, organel intraseluler. Ini adalah molekul yang “melarikan diri” dari air – mereka hidrofobik – dan, dalam lingkungan berair, bergabung satu sama lain sehingga hanya bagian yang kurang hidrofobik yang terkena air.
Lipid sebagian besar terdiri dari atom karbon, hidrogen dan oksigen, dan ini juga merupakan sumber energi penting bagi sel, yang dapat diperoleh melalui oksidasi.
Jenis utama lipid adalah fosfolipid – yang membentuk membran sel – tetapi ada juga yang lain: lemak, lilin, sterol dan trigliserida, untuk beberapa nama. Dengan kata lain, minyak yang kita gunakan untuk memasak terdiri dari lipid, seperti membran setiap sel kita.
• Karbohidrat atau Karbohidrat
Karbohidrat, juga dikenal sebagai karbohidrat, sakarida atau gula, adalah kelompok lain dari biomolekul organik yang penting untuk kehidupan sel; mereka adalah salah satu makromolekul paling melimpah di planet kita.
Seperti lipid, biomolekul ini pada dasarnya terdiri dari karbon, hidrogen, dan oksigen.
Kita tidak hanya mengkonsumsinya setiap hari dan digunakan oleh sel-sel kita untuk energi dan komunikasi, tetapi mereka juga merupakan komponen struktural dari jaringan banyak organisme yang berbeda.
Tumbuhan, misalnya, menggunakan selulosa, polimer glukosa, untuk membangun dinding sel mereka dan dengan itu seluruh tubuh mereka. Jamur melakukan hal yang sama, tetapi dengan polimer gula lain yang dikenal sebagai kitin, yang juga digunakan oleh serangga untuk melapisi tubuh mereka.
Karbohidrat yang paling kita kenal adalah yang kita makan setiap hari: gula meja dan pati, laktosa dalam susu, keju dan yogurt, dll.
Tergantung pada jumlah gulanya, karbohidrat dapat berupa: monosakarida (1 gula), disakarida (2 gula), oligosakarida (lebih dari 3 gula) dan polisakarida (banyak gula, semuanya sama atau berbeda).
• Asam amino dan protein
Protein mewakili kelompok penting lain dari biomolekul organik. Mereka sebenarnya adalah polimer dari asam amino, yang berarti bahwa mereka terdiri dari ratusan asam amino yang dihubungkan bersama.
Protein, dan karena itu asam amino, terutama terdiri dari atom karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen, tetapi mereka juga dapat berasosiasi dengan atom lain seperti fosfor, belerang, besi, magnesium, nikel, seng dan lain-lain. .
Sel-sel kita dapat menghasilkan sejumlah besar asam amino sendiri, tetapi ada yang lain yang harus kita peroleh dari makanan yang kita makan setiap hari, baik yang berasal dari hewan maupun tumbuhan.
Protein mewakili sekitar 50% dari berat kering sel dan merupakan “mesin” kecil yang menjalankan semua fungsi seluler dan, jika itu tidak cukup, mereka juga memiliki fungsi struktural.
Protein yang berfungsi sebagai “mesin” dikenal sebagai enzim; Ini dan protein dengan fungsi struktural dihasilkan dari informasi yang terkandung dalam asam nukleat.
• Nukleotida dan asam nukleat
Rantai asam ribonukleat
Asam nukleat (asam deoksiribonukleat ( DNA ) dan asam ribonukleat (RNA)) adalah biomolekul informatif yang ditemukan dalam inti sel eukariotik atau dalam sitoplasma sel prokariotik. Mereka adalah polimer dari molekul lain yang lebih kecil yang dikenal sebagai nukleotida.
Asam nukleat terdiri dari atom karbon, nitrogen, hidrogen, fosfor, dan oksigen. Urutan atau urutan di mana nukleotida dari setiap asam nukleat diatur relatif terhadap yang lain mengandung informasi yang sangat penting untuk sel.
Protein terbentuk berkat pembacaan urutan nukleotida pada DNA dan transkripsinya menjadi RNA, yang kemudian diterjemahkan menjadi asam amino yang tersusun sangat khusus dalam urutan protein.
Ketika sebuah sel membelah, ia menggandakan semua informasi ini dan meneruskan salinannya ke sel anak, memungkinkan yang terakhir untuk menghasilkan protein dan dengan demikian melakukan semua proses normal sel mana pun.
Biomolekul anorganik
Biomolekul anorganik tidak terdiri dari kombinasi karbon, hidrogen dan oksigen, seperti yang organik. Sebaliknya, mereka seringkali merupakan molekul yang lebih kecil, atom individu, bahkan yang melakukan fungsi yang sangat spesifik pada makhluk hidup.
• Air
Molekul air
Air adalah, par excellence, pelarut universal. Tubuh manusia terdiri dari lebih dari 50% cairan ini dan ini diperlukan sel untuk melakukan semua tugas yang menjadi ciri mereka di dalam.
Molekul air terdiri dari tiga atom: dua hidrogen dan satu oksigen. Sifat fisik dan kimia dari molekul-molekul ini membuat cairan yang mereka buat untuk melayani berbagai tujuan di alam.
• gas
Oksigen menembus membran sel
Oksigen, karbon dioksida, dan nitrogen adalah contoh yang baik dari biomolekul anorganik esensial untuk makhluk hidup. Gas-gas ini cenderung masuk dan meninggalkan sel secara konstan dan banyak digunakan sebagai substrat untuk melakukan fungsi metabolisme yang berbeda.
• Ion: anion dan kation
Biomolekul anorganik lainnya sangat kecil atau merupakan atom unsur bermuatan negatif atau positif seperti klorida, fosfat, karbonat, natrium, kalium, amonium, kalsium, magnesium, dan lain-lain.
Meskipun ukurannya kecil, biomolekul ini penting untuk banyak reaksi kimia yang terjadi di dalam sel.
Transportasi mereka dari satu sisi membran sel ke sisi lain penting untuk pembentukan kondisi seluler internal tertentu, karena konsentrasi mereka di dalam dan di luar sel bisa sangat bervariasi.
Referensi
- Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2015). Biologi sel esensial. Ilmu karangan bunga.
- Chang, R. (2008). Kimia umum: konsep penting. Boston: McGraw-Hill.
- Macarulla, JM, & Goñi, FM (1993). Biomolekul: Pelajaran dalam Biokimia Struktural. saya terbalik.
- Nelson, DL, Lehninger, AL, & Cox, MM (2008). Prinsip biokimia Lehninger. Macmillan.
- Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologi (edisi ke-9). Brooks / Cole, Cengage Belajar: Amerika Serikat.
