Apa komposisi kimia makhluk hidup?

Itu Komposisi Kimia dari makhluk hidup itu didasarkan padamolekul organik dan beberapa elemen anorganik, kurang lebih dalam proporsi yang sama dan yang menjalankan fungsi yang sama di dalamnya.

Organisme hidup terdiri dari sel dan sel -sel itu memiliki tingkat kompleksitas yang berbeda dalam organisasi mereka. Beberapa relatif sederhana, seperti bakteri, dan yang lain ditandai dengan pola organisasi yang lebih kompleks, dengan lebih banyak elemen dalam organisasi internal mereka, seperti halnya dengan sebagian besar sel eukariotik.

Foto "Obako3011" di www.Pixabay.com

Elemen struktural dari materi hidup terdiri dari biomolekul dan konstituen utama dari sebagian besar biomolekul ini adalah, dalam kasus manusia, misalnya, karbon (50%), oksigen (20%), hidrogen (10%) , Nitrogen (8.5%), kalsium (4%) dan fosfor (2.5%) (semua nilai yang terkait dengan berat kering).

Keenam elemen ini mewakili sekitar 95% dari total komposisi bahan organik, 5% sisanya sesuai dengan elemen lain seperti: kalium, sulfur, natrium, klorin, magnesium, besi, mangan dan yodium.

Perlu dicatat bahwa sebagian besar komposisi organisme (lebih dari 60% berat badan) adalah air dalam keadaan cair, yang merupakan elemen mendasar untuk kehidupan karena baik struktur intraseluler dan selnya sendiri terbenam di dalamnya.

Media cair ini memberikan sel kondisi yang paling penting dan semua reaksi biokimia yang relevan untuk kelangsungan hidup dikembangkan.

[TOC]

Komposisi Kimia Makhluk Hidup

- Biomolekul kompleks

Beberapa elemen utama yang memasuki komposisi materi hidup digabungkan dalam beragam proporsi untuk membentuk set molekul organik kecil yang berbeda, yang pada gilirannya berfungsi sebagai elemen struktural untuk pembentukan biomolekul yang lebih kompleks.

Hubungan antara elemen struktural ini dan biomolekul kompleks utama dari organisme adalah sebagai berikut:

- Dexyribonucleotides dan asam deoksiribonukleat (DNA)

- Ribonukleotida dan asam ribonukleat (RNA)

- Asam dan protein amino

- Monosakarida dan polisakarida

- Asam berlemak dan lipid

Dexyribonucleotides dan asam deoksiribonukleat

Asam deoksiribonukleik atau DNA mengandung informasi herediter dari semua makhluk hidup, makhluk prokariotik dan eukariota. Biomolekul penting ini juga menentukan karakteristik utama sel, baik dari sudut pandang morfologis dan metabolisme, struktural dan perkembangannya.

DNA mengkodekan informasi yang diperlukan untuk sintesis protein, serta yang diperlukan untuk mensintesis RNA, yang merupakan molekul organik penting lainnya yang diperlukan untuk sintesis dan kontrol banyak proses seluler.

Dapat melayani Anda: reproduksi aseksual

Ini adalah polimer yang terdiri dari dua untaian subunit yang disebut nukleotida, yang strukturnya dibentuk oleh molekul deoksiribosa (monosakarida dari 5 atom karbon), satu atau lebih gugus fosfat dan dasar nitrogen dari satu atau dua cincin (purin atau pirimidin, masing -masing ).

Basis purik DNA adalah adenin (A) dan guanin (g), sedangkan basa pirimidin adalah timin (t) dan sitosin (C).

Secara linier, nukleotida dari untai DNA yang sama bergabung satu sama lain melalui tautan fosfodi, yang terdiri dari gugus fosfat dan gula yang mereka bersatu secara kovalen.

Basis yang ada di salah satu untaian bergabung secara komplemitas dengan mereka yang dihadapkan dengan ini di untaian lain oleh jembatan hidrogen, selalu dengan cara yang sama: adenin dengan timin (AT) dan guanin dengan sitosin (GC).

Basis nitrogen yang berbeda dalam DNA dan RNA.
Sumber Pengguna: Sponktranslation: Pengguna: JCFIDY [CC BY-SA 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)]

Ribonukleotida dan asam ribonukleat

Sama seperti DNA, asam ribonukleat adalah biomolekul dan merupakan yang bertanggung jawab atas proses penyatuan asam amino yang membentuk protein, serta dalam proses regulasi dan kontrol ekspresi gen lainnya yang lebih kompleks.

Ini juga merupakan biopolimer, tetapi nukleotida yang membentuknya disebut ribonukleotida, karena monosakarida yang strukturnya bukan deoksiribosa, seperti pada DNA, tetapi ribosa. Mereka juga memiliki satu atau lebih gugus fosfat dan basis nitrogennya berbeda sehubungan dengan DNA di mana guanin tidak ada, tetapi urasil (u).

Asam dan protein amino

Protein adalah biomolekul yang dapat mencapai tingkat kompleksitas yang berbeda dan secara signifikan serbaguna dalam hal struktur dan fungsi. Ini tidak hanya memberikan struktur dan bentuk pada sel, tetapi mereka juga dapat memiliki aktivitas yang memungkinkan perkembangan cepat reaksi biokimia esensial (enzim).

Apapun jenis protein yang berbicara, semua dibentuk oleh "blok" dasar yang disebut asam amino, yang merupakan molekul yang memiliki atom karbon "asimetris" yang melekat pada gugus amino (-NH2), ke gugus karboksil (-cooh), dengan atom hidrogen (-H) dan ke kelompok R yang membedakan mereka.

Representasi grafis dari struktur protein ribosom (Sumber: Jawahar Swaminathan dan Staf MSD di European Bioinformatics Institute [domain publik] melalui Wikimedia Commons)

Asam amino yang paling umum di alam adalah 20 dan diklasifikasikan sehubungan dengan identitas kelompok R; Ini adalah:

Itu bisa melayani Anda: flora dan fauna

- Asparagin, glutamin, tirosin, serin, treonin (kutub)

- Asam asparactic, asam glutamat, arginin, lisin, histidin (mereka dengan beban) dan

- Glisin, alanin, valin, leusin, isoleusin, triptofan, prolin, sistein, metionin dan fenilalanin (apolar).

Setelah DNA diterjemahkan ke dalam molekul RNA, setiap triplet nukleotida mewakili kode yang menceritakan struktur yang mensintesis protein (ribosom) Jenis asam amino apa yang harus dimasukkan ke dalam rantai peptida yang tumbuh.

Polipeptida yang membentuk protein terjadi, kemudian, berkat penyatuan antara asam amino mereka, yang terdiri dari membangun a Tautan peptida Antara gugus karbon karbon dari asam amino dan nitrogen dari gugus asam amino yang berdekatan.

Monosakarida dan polisakarida

Karbohidrat berasal dari biomolekul yang paling berlimpah pada makhluk hidup. Mereka memenuhi fungsi dasar seperti elemen struktural, nutrisi, tanda, dll. Mereka dibentuk oleh kompleks karbon kimia, hidrogen dan oksigen dalam proporsi yang berbeda.

Tanaman berasal dari produsen karbohidrat alami utama dan sebagian besar hewan bergantung pada mereka untuk hidup, karena mereka mengekstraksi energi, air dan karbon.

Selulosa, biopolimer struktural (sumber: vicente net [cc by (https: // createveCommons.Org/lisensi/oleh/4.0)] via Wikimedia Commons)

Karbohidrat struktural sayuran (selulosa, lignin, dll.), Serta tanaman tanaman (pati) dan banyak hewan (glikogen), mereka adalah polisakarida yang lebih atau kurang kompleks yang terdiri dari polimer unit gula sederhana atau monosakarida (terutama glukosa).

Asam berlemak dan lipid

Lipid adalah senyawa yang tidak larut dalam air yang merupakan zat fundamental membran biologis, dasar dari sudut pandang fungsional dan struktural dari semua sel yang hidup.

Mereka adalah molekul amphipatic, yaitu molekul yang memiliki ujung hidrofilik dan hidrofobik lainnya. Mereka dibentuk oleh rantai asam lemak yang terkait dengan kerangka karbon.

Beberapa lipid yang paling umum (sumber: pengunggah asli adalah LMAP di Wikipedia Inggris. [GFDL 1.2 (http: // www.gnu.Org/lisensi/lisensi lama/FDL-1.2.html)] melalui Wikimedia Commons)

Asam lemak adalah hidrokarbon, yaitu, hanya terdiri dari atom karbon dan hidrogen yang bersatu bersama.

Hubungan lipid ganda bilayer adalah yang memungkinkan pembentukan membran dan karakteristik hidrofobik dari struktur ini, serta adanya protein komprehensif dan perifer, menjadikan ini struktur semipermeabel.

Itu dapat melayani Anda: caspasas: apa itu, struktur, jenis, fungsi

- Air

Foto oleh José Manuel Suárez [CC oleh (https: // createveCommons.Org/lisensi/oleh/2.0)], melalui Wikimedia Commons

Air (H2O) adalah salah satu elemen kimia terpenting untuk makhluk hidup dan sel yang terdiri dari mereka. Banyak berat badan hewan dan tumbuhan terdiri dari cairan yang tidak berwarna ini.

Melalui fotosintesis yang dilakukan tanaman, air adalah sumber utama oksigen yang bernafas hewan dan juga atom hidrogen yang merupakan bagian dari senyawa organik.

Ini dianggap sebagai pelarut universal dan sifat -sifatnya membuatnya sangat penting untuk pengembangan hampir semua reaksi biokimia yang menjadi ciri organisme hidup.

Jika direnungkan dari sudut pandang sel, air dibagi menjadi "kompartemen":

• Ruang intraseluler, di mana sitosol dibentuk oleh air dengan zat campuran lainnya, cairan di mana organel sel eukariotik ditangguhkan.
• Ruang ekstraseluler, yang terdiri dari lingkungan yang mengelilingi sel, baik dalam jaringan atau di lingkungan alami (organisme uniseluler).

- Ion

Banyak elemen kimia dalam sel adalah dalam bentuk biomolekul yang disebutkan di atas dan banyak lainnya dihilangkan dalam teks ini. Namun, elemen kimia penting lainnya adalah dalam bentuk ion.

Membran sel umumnya tahan terhadap ion yang dilarutkan dalam lingkungan internal atau eksternal sel, sehingga mereka dapat masuk atau meninggalkannya melalui transporter atau saluran khusus.

Konsentrasi ionik media ekstraseluler atau sitosol mempengaruhi karakteristik osmotik dan listrik sel, serta dalam proses pensinyalan seluler yang berbeda yang bergantung pada ini.

Di antara ion terpenting untuk jaringan hewan dan tumbuhan adalah kalsium, kalium dan natrium, klorin dan magnesium.

Referensi

1. Alberts B, Johnson A, Lewis J, dkk. Biologi molekul sel. Edisi ke -4. New York: Garland Science; 2002. Komponen kimia sel. Tersedia dari: NCBI.Nlm.Nih.Pemerintah
2. Gladyshev, g. P., Kitaeva, d. K., & Ovcharenko, dan. N. (seribu sembilan ratus sembilan puluh enam). Mengapa komposisi kimia makhluk hidup beradaptasi dengan lingkungan? Jurnal Sistem Biologi, 4 (04), 555-564.
3. Murray, r. K., Granner, d. K., Mayes, p. KE., & Rodwell, v. W. (2014). Biokimia Illustrated Harper. McGraw-Hill.
4. Nelson, d. L., Lehninger, a. L., & Cox, m. M. (2008). Prinsip -prinsip biokimia lehninger. Macmillan.
5. Prescher, J. KE., & Bertozzi, c. R. (2005). Kimia dalam Sistem Hidup. Nature Chemical Biology, 1 (1), 13-21.
6. Salomo, e. P., Berg, l. R., & Martin, D. W. (2011). Biologi (edisi ke -9). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.