В состав всех живых организмов входят четыре основных класса органических веществ. Эти молекулы называются биологическими полимерами, так как они состоят из повторяющихся звеньев (мономеров). 1. Белки (Протеины) Белки являются наиболее многофункциональными молекулами. Они состоят из мономеров — аминокислот.
- Функции:
- Строительная: входят в состав клеточных мембран, образуют цитоскелет, волосы (кератин), связки (коллаген).
- Каталитическая (ферментативная): ускоряют химические реакции в организме (например, пепсин расщепляет пищу).
- Транспортная: переносят вещества (гемоглобин переносит кислород).
- Защитная: антитела иммунной системы борются с вирусами и бактериями.
- Двигательная: обеспечивают сокращение мышц (актин и миозин).
2. Липиды (Жиры и жироподобные вещества) Липиды — это гидрофобные соединения, которые не растворяются в воде. В их состав обычно входят жирные кислоты и глицерин.
- Функции:
- Энергетическая: это основной резерв энергии (при расщеплении 1 г жира выделяется 38,9 кДж энергии).
- Запасающая: откладываются в виде жировых депо.
- Структурная: фосфолипиды формируют основу всех клеточных мембран.
- Терморегуляционная: защищают организм от переохлаждения.
- Регуляторная: некоторые гормоны (например, тестостерон и эстроген) имеют липидную природу.
3. Углеводы (Сахариды) Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода. Делятся на моносахариды (глюкоза), дисахариды (сахароза) и полисахариды (крахмал, гликоген, целлюлоза).
- Функции:
- Энергетическая: главный и самый быстрый источник энергии для клетки.
- Запасающая: крахмал у растений и гликоген у животных и грибов.
- Опорная (структурная): целлюлоза образует стенки растительных клеток, хитин — панцири членистоногих.
- Рецепторная: входят в состав гликокаликса на поверхности клеток для распознавания сигналов.
4. Нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) Это сложные высокомолекулярные соединения, состоящие из мономеров — нуклеотидов.
- ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота): обеспечивает хранение и передачу наследственной информации из поколения в поколение. Имеет структуру двойной спирали.
- РНК (Рибонуклеиновая кислота): участвует в процессе синтеза белка. Существуют разные типы: информационная (иРНК), транспортная (тРНК) и рибосомальная (рРНК).
Сравнительная таблица
| Вещество | Мономер | Основной элемент |
|---|---|---|
| Белки | Аминокислоты | C, H, O, N, S |
| Липиды | (Не являются истинными полимерами) | C, H, O |
| Углеводы | Моносахариды (глюкоза и др.) | C, H, O |
| Нуклеиновые кислоты | Нуклеотиды | C, H, O, N, P |
Помимо этих четырех классов, к важным органическим веществам клетки также относятся АТФ (универсальный носитель энергии) и витамины, которые необходимы для работы ферментов. Я могу составить для вас таблицу по функциям конкретных органоидов клетки или подробнее разобрать процесс синтеза белка.