Молекулярные аспекты организации живой материи

Молекулы в клетках можно условно разделить на две группы: малые органические молекулы с молекулярной массой до 1 kDa (килодальтон) и макромолекулы, молекулярная масса которых варьирует от 1 до 10³ и более kDa [ 1 Dа (дальтон) = 0.661·10^-24 грамма ].

Малые органические молекулы (мономеры)

Аминокислоты, находящиеся в биологических тканях, в основном используются для построения белковых макромолекул. Несмотря на различия в химическом строении, они содержат аминную и карбоксильную группы, соединённые с асимметричным атомом водорода. При помощи пептидных связей они образуют длинные полипептидные цепи – составные части белков.

Сахара (моносахариды) имеют общую формулу C(H₂O)_n, где n – целое число (от 3 до 7), например глюкоза.

Все сахара содержат гидроксильные, а также альдегидные, либо кетонные группировки. Взаимодействуя друг с другом, моносахариды могут образовывать ди-, три- или олигосахариды.

Сахара являются главным энергетическим субстратом клеток. Кроме того, они образуют связи с белками и липидами, а также являются строительными блоками при образовании более сложных биологических структур.

Жирные кислоты содержат в своём составе гидрофобную углеводородную цепь и гидрофильные карбоксильные группы, образующие амиды и эфиры. Как и углеводы, жирные кислоты являются источниками энергии для организма. В то же время главное их предназначение связано с участием в образовании клеточных мембран.

Мононуклеотиды – трёхкомпонентные структуры, состоящие из азотистых оснований, углевода и остатка фосфорной кислоты. Азотистые основания делятся на пуриновые и пиримидиновые, а сахар (пентоза) – на рибозу и дезоксирибозу. Мононуклеотиды являются составными частями высокополимерных нуклеиновых кислот – носителей генетической информации.