اطلاعات عمومی
زیست مولکول‌ها (بیومولکول‌ها)
بیومولکول‌ها (Biomolecules) چیستند؟
بیومولکول‌ها ضروری ترین مولکول‌های آلی هستند که در فرآیندهای بقا و متابولیک موجودات زنده نقش دارند. این مولکول‌های غیر زنده، سربازان واقعی نبرد تغذیه زندگی و حیات هستند. آن‌ها از مولکول‌های کوچک مانند متابولیت‌های اولیه و ثانویه و هورمون‌ها تا درشت مولکول‌های بزرگ مانند پروتئین‌ها، اسیدهای نوکلئیک، کربوهیدرات‌ها، لیپیدها و غیره را شامل می‌شوند.
انواع بیومولکول‌ها
چهار دسته اصلی از زیست مولکول‌ها وجود دارد – کربوهیدرات‌ها، پروتئین‌ها، اسیدهای نوکلئیک و لیپیدها. در زیر به هر یک از آن‌ها پرداخته شده است.
کربوهیدرات‌ها (Carbohydrates)
کربوهیدرات‌ها از نظر شیمیایی به عنوان پلی هیدروکسی آلدئیدها یا کتون‌ها یا ترکیباتی که آن‌ها را در طی هیدرولیز تولید می‌کنند، تعریف می‌شوند. به زبان عامیانه، ما کربوهیدرات‌ها را به عنوان قند یا موادی که طعم شیرین دارند، می‌شناسیم.
آن‌ها در مجموع به عنوان ساکارید (به یونانی: sakcharon = شکر) نامیده می‌شوند. بسته به تعداد واحدهای قند تشکیل دهنده به‌دست آمده از هیدرولیز، آن‌ها به عنوان مونوساکارید (1 واحد)، الیگوساکارید (2-10 واحد) و پلی‌ساکارید (بیش از 10 واحد) طبقه بندی می‌شوند.
این مولکول‌ها عملکردهای متعددی دارند به عنوان مثال آن‌ها فراوان ترین منبع غذایی انرژی هستند. آن‌ها از نظر ساختاری برای بسیاری از موجودات زنده بسیار مهم هستند زیرا یک جزء ساختاری اصلی را تشکیل می‌دهند، به عنوان مثال سلولز یک فیبر ساختاری مهم برای گیاهان است.
پروتئین‌ها (Proteins)
پروتئین‌ها دسته دیگری از مولکول‌های زیستی ضروری هستند که حدود 50 درصد وزن خشک سلولی را تشکیل می‌دهند. پروتئین‌ها پلیمرهایی از اسیدهای آمینه هستند که به شکل زنجیره‌های پلی پپتیدی مرتب شده اند. ساختار پروتئین‌ها در برخی موارد به عنوان ساختار اولیه، ثانویه، سوم و چهارم طبقه بندی می‌شود. این ساختارها بر اساس سطح پیچیدگی چین خوردگی یک زنجیره پلی پپتیدی تعیین می‌شوند. پروتئین‌ها هم نقش ساختاری و هم نقش داینامیکی دارند.
میوزین (Myosin) پروتئینی است که با انقباض ماهیچه‌ها امکان حرکت بدن را فراهم می‌کند. بیشتر آنزیم‌ها دارای طبیعت و ذات پروتئینی هستند.
اسیدهای نوکلئیک (Nucleic Acids)
اسیدهای نوکلئیک به ماده ژنتیکی موجود در سلول اشاره دارد که تمام اطلاعات ارثی را از والدین به فرزندان منتقل می‌کند. دو نوع اسید نوکلئیک وجود دارد که عبارتند از دی اکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA) و اسید ریبونوکلئیک (RNA).
وظیفه اصلی اسید نوکلئیک انتقال اطلاعات ژنتیکی و سنتز پروتئین‌ها توسط فرآیندهایی است که به عنوان ترجمه و رونویسی شناخته می‌شوند. واحد مونومری اسیدهای نوکلئیک به نام نوکلئوتید شناخته می‌شود و از یک باز نیتروژن دار، قند پنتوز و فسفات تشکیل شده است.
نوکلئوتیدها توسط یک پیوند فسفودی استر 3 و 5 به هم متصل می‌شوند. پایه نیتروژنی متصل به قند پنتوز، نوکلئوتید را متمایز می‌کند. 4 باز اصلی نیتروژنی در DNA یافت می‌شود: آدنین (adenine)، گوانین (guanine)، سیتوزین (cytosine) و تیمین (thymine). در RNA، تیمین با اوراسیل (uracil) جایگزین می‌شود.
ساختار DNA به عنوان یک ساختار دو مارپیچ (double-helix) یا دو مارپیچی (double-helical) توصیف می‌شود که از پیوند هیدروژنی بین پایه‌های دو زنجیره پلی نوکلئوتیدی غیر موازی تشکیل می‌شود. به طور کلی، ساختار DNA شبیه به یک نردبان پیچ خورده به نظر می‌رسد.
لیپیدها (Lipids)
لیپیدها مواد آلی هستند که در آب نامحلول و در حلال‌های آلی محلول اند. این مواد با اسیدهای چرب مرتبط هستند و توسط سلول زنده مورد استفاده قرار می‌گیرند. آن‌ها شامل چربی‌ها، موم‌ها، استرول‌ها (sterols)، ویتامین‌های محلول در چربی، مونو، دی یا تری گلیسیرید، فسفولیپیدها و غیره می‌باشند. لیپیدها برخلاف کربوهیدرات‌ها، پروتئین‌ها و اسیدهای نوکلئیک، مولکول‌های پلیمری نیستند. لیپیدها نقش زیادی در ساختار سلولی دارند و منبع اصلی انرژی هستند.
مترجم: فاطمه فریادرس
