תוֹכֶן
- תכונות כלליות של מולקולות אורגניות
- חומצות גרעין: נושאי הקוד הגנטי
- פחמימה: המתחם האורגני השופע ביותר בעולם
- ליפידים: "השומנים" של החיים
- חלבונים: הוספת גורף וגיוון
תרכובות אורגניות מהוות דברים של יצורים חיים וכוללות מולקולות המכילות את היסוד פחמן (ג). מרבית הפחמן בתרכובות אורגניות נקשר למימן (H) או לחמצן (O). היסוד חנקן (N) נמצא גם בשפע בתרכובות אורגניות, מכיוון שהוא תורם משמעותית הן למולקולות חלבון מכל הסוגים והן לשתי חומצות הגרעין.
התרכובת האורגנית השופעת ביותר בכדור הארץ מבחינת המעמד הכימי היא פחמימות, אחת מארבע מולקולות החיים שנקראות יחד עם חלבונים, ליפידים וחומצות גרעין. תאית, צורת אחסון של פחמימות שנמצאת בצמחים שבני אדם לא מצליחים לעכל, היא בין השפע מבין הפחמימות בעולם.
תכונות כלליות של מולקולות אורגניות
מולקולות אורגניות נוטות להיות מולקולות גדולות מאוד, כולל מאות עד עשרות אלפי אטומים בודדים. כי פחמן יכול ליצור ארבעה קשרים, "עצמות הגב" של מולקולות אלה, העשויות להיות לינאריות, בזירה או בשילוב, עשויות בדרך כלל כמעט כולן מפחמן.
המסיסות של מולקולות אורגניות במים משתנה; חומצות השומן של ליפידים, למשל, מפורסמות הידרופובי, או "עמידה במים." חלקם מכילים אטומי זרחן (P) בנוסף לאלמנטים המפורטים לעיל. כשליש מגופך מורכב ממולקולות אורגניות מסוג כלשהו.
חומצות גרעין: נושאי הקוד הגנטי
שתי חומצות הגרעין בגוף, ובטבע בכלל, הן חומצה ריבונוקלאית (RNA) ו חומצה deoxyribonucleic (DNA). הסוכרים היוצרים עצמות גב של אלה, ריבוז ודוקסיריבוזה, נבדלים זה מזה רק על ידי אטום חמצן בודד, כאשר ל- RNA יש קבוצת הידרוקסיל (-OH) בנקודה במולקולה שבה ל- DNA יש רק אטום מימן (-H).
ה- DNA הוא גדילי כפול, בצורה של סליל, ונושא את ה"קוד "הגנטי לכל החלבונים המיוצרים על ידי יצורים חיים. RNA מגיע בשלוש צורות עיקריות, אחת מהן, RNA messenger (mRNA), נושאת את הקוד הגנטי של מוצר חלבון נתון מחלק של DNA לריבוזום, שם הקוד הוא תורגם למוצר החלבון הנכון.
פחמימה: המתחם האורגני השופע ביותר בעולם
פחמימות יחד הן התרכובת האורגנית השופעת ביותר בכדור הארץ. מולקולות אורגניות שונות ממלאות תפקידים ביולוגיים שונים, ותוך כיתת הפחמימות מולקולות שונות משמשות מגוון של פונקציות, החל מהיותן המקור הבסיסי לתזונה סלולרית בכל הדברים וכלה במתן תמיכה מבנית בעולם הצומח.
לכל הפחמימות יש שני אטומי H עבור כל אטום O ו- C, ונותנים להם את הנוסחה המולקולרית הכללית של (CH2O)n. גלוקוז, למשל, הוא C6ח12O6. פחמימות סוכר פשוטות כמו פרוקטוז וגלוקוז ידועות כמונוסכרידים. קבוצות סוכר יכולות ליצור פוליסכרידים; גליקוגן, למשל, הוא צורת אחסון של פחמימות בשרירים ובכבד, העשויה משרשראות ארוכות של מולקולות גלוקוז.
ליפידים: "השומנים" של החיים
ליפידים הם בדרך כלל התרכובת האורגנית השופעת ביותר בגוף, אפילו אצל מבוגרים רזים עם מעט יחסית שומן מאוחסן, המהווים 15 עד 20 אחוז ממסת הגוף. יש להם הרבה פחמן ומימן אך מעט יחסית חמצן בהשוואה לפחמימות בעלות מסה מולקולרית דומה.
הטריגליצרידים הם השם לשומנים תזונתיים. אלה מורכבים משדרה עצמית של אלכוהול עם סוכר פחמן (גליצרול) ושלוש חומצות שומן ארוכות, העשויות להיות רוויות (כלומר, אין קשרים כפולים) או בלתי רוויות (כלומר מכילות קשר כפול אחד או יותר).
קרא עוד על ההגדרה, המבנה והתפקוד של ליפידים.
חלבונים: הוספת גורף וגיוון
חלבונים הם אולי המגוונים ביותר במאקרומולקולות החיים. הם בעיקר מבניים, ומוסיפים מסה מוצקה לאיברים ורקמות. רבים מהם הם אנזימים, אשר לזרז (להאיץ) תגובות ביוכימיות בגוף פעמים רבות.
חלבונים מורכבים מחומצות אמינו עשירות בחנקן, 20 מהן קיימות בגוף. על פי הוראות mRNA הם מורכבים על ידי שתי יחידות המשנה של הריבוזום, בעזרת סוג של RNA הנקרא להעביר RNA (tRNA). כל חומצת אמינו מתווספת אחת בכל פעם לשרשרת הגוברת, הנקראת א פוליפפטיד ונועד להפוך לחלבון כאשר הוא משתחרר על ידי הריבוזום ומעובד.
קרא עוד על המאפיינים של חלבונים.