Макромолекулы или биополимеры

Макромолекулы (биополимеры) имеют различную форму и строение, являясь неотъемлемой частью клеток, синтезируются из атомов и небольших молекул и играют основополагающую роль в процессах жизнедеятельности клетки.

Кратко рассмотрим некоторые биополимеры, которые определяют функции и метаболизм всех живых систем.

Белки обладают множеством функций. Они состоят из аминокислот, соединённых в генетически детерминированной последовательности, которая и определяет как структуру, так и функции данных макромолекул. Таким образом, белки являются тем инструментом, при помощи которого геном управляет всеми реакциями клеточного метаболизма.

Полисахариды – высокомолекулярные вещества, состоящие из повторяющихся структурных единиц – моно- или олигосахаридов. Полисахариды отличаются друг от друга структурой моносахаридных звеньев, молекулярной массой, а также типом гликозидных связей. Они присутствуют почти во всех клетках и выполняют многообразные функции: структурную, энергетическую, резервную и т. д.

Липиды – сложные эфиры высших жирных кислот и глицерина (иногда сфингозина). В их состав входят фосфорная кислота, азотистые основания и углеводы. Они играют существенную роль в качестве структурных компонентов клетки (биомембраны), а также в качестве энергетических субстратов.

Нуклеиновые кислоты – информационные биополимеры, состоящие из мононуклеотидов, связанных между собой фосфодиэфирной связью. В клетках содержится дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновые кислоты (РНК). ДНК самая большая макромолекула в живых системах. Она состоит из многих тысяч пар мононуклеотидов, соединённых в определённой последовательности. Для нуклеиновых кислот несвойственно многообразие функций, зато хранение и передача генетической информации является основой размножения и функционирования клеток.

1.5. α-Аминокислоты

Аминокислоты представляют собой основные «строительные» единицы всех белков.

Большинство аминокислот, участвующих в биохимических превращениях, являются карбоновыми кислотами, содержащими карбоксильную и аминную группы, которые находятся у одного и того же углеродного атома. В организме человека найдено 70 аминокислот. Двадцать из них входят в состав белков. Это так называемые протеиногенные аминокислоты.

Общая формула α-аминокислот представлена на Рис. 1.2:

Рис. 1.2. Общая формула аминокислот

Аминокислоты отличаются друг от друга структурой боковых групп, которые в приведенной выше формуле, обозначены через R. Эти группы имеют различную химическую структуру.