Ποια είναι η πιο άφθονη οργανική ένωση στη Γη;

Οι οργανικές ενώσεις αποτελούν το υλικό των ζωντανών πραγμάτων και περιλαμβάνουν μόρια που περιέχουν το στοιχείο άνθρακας (ΝΤΟ). Το μεγαλύτερο μέρος του άνθρακα σε οργανικές ενώσεις συνδέεται είτε με υδρογόνο (Η) είτε με οξυγόνο (Ο). Το στοιχείο άζωτο (Ν) βρίσκεται επίσης σε αφθονία σε οργανικές ενώσεις, καθώς συμβάλλει σημαντικά τόσο στα πρωτεϊνικά μόρια όλων των ειδών όσο και στα δύο νουκλεϊκά οξέα.

Η πιο άφθονη οργανική ένωση στη Γη από άποψη χημικής κλάσης είναι η υδατάνθρακας, ένα από τα τέσσερα λεγόμενα μόρια της ζωής μαζί με πρωτεΐνες, λιπίδια και νουκλεϊκά οξέα. Η κυτταρίνη, μια μορφή αποθήκευσης υδατανθράκων που βρίσκεται σε φυτά που οι άνθρωποι δεν μπορούν να αφομοιώσουν, είναι από τις πιο άφθονες υδατάνθρακες παγκοσμίως.

Τα οργανικά μόρια τείνουν να είναι πολύ μεγάλα μόρια, συμπεριλαμβανομένων εκατοντάδων έως δεκάδων χιλιάδων μεμονωμένων ατόμων. Επειδή Ο άνθρακας μπορεί να σχηματίσει τέσσερις δεσμούς, οι «ραχοκοκαλιά» αυτών των μορίων, τα οποία μπορεί να είναι γραμμικά, σε δακτύλιο ή σε συνδυασμό, συνήθως κατασκευάζονται σχεδόν εξ ολοκλήρου από άνθρακα.

Η διαλυτότητα των οργανικών μορίων στο νερό ποικίλλει. τα λιπαρά οξέα των λιπιδίων, για παράδειγμα, είναι γνωστά υδροφόβοςή "ανθεκτικό στο νερό". Μερικά από αυτά περιέχουν άτομα φωσφόρου (Ρ) επιπλέον των στοιχείων που αναφέρονται παραπάνω. Περίπου το ένα τρίτο του σώματός σας αποτελείται από οργανικά μόρια κάποιου είδους.

Τα δύο νουκλεϊκά οξέα στο σώμα, και στη φύση γενικά, είναι ριβονουκλεϊκό οξύ (RNA) και δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA). Τα σάκχαρα που σχηματίζουν ραχοκοκαλιά αυτών, ριβόζη και δεοξυριβόζη, διαφέρουν μόνο από ένα άτομο οξυγόνου, με RNA που έχει υδροξυλομάδα (-ΟΗ) σε σημείο στο μόριο όπου το DNA έχει μόνο άτομο υδρογόνου (-Η).

Το DNA είναι διπλόκλωνο, με τη μορφή έλικα, και φέρει τον γενετικό "κώδικα" για όλες τις πρωτεΐνες που παράγονται από ζωντανά πλάσματα. Το RNA έρχεται σε τρεις κύριες μορφές, μία εκ των οποίων, το messenger RNA (mRNA), φέρει τον γενετικό κώδικα για ένα δεδομένο πρωτεϊνικό προϊόν από ένα τμήμα DNA στο ριβόσωμα, όπου ο κωδικός είναι μεταφρασμένο στο σωστό πρωτεϊνικό προϊόν.

Οι υδατάνθρακες μαζί είναι η πιο άφθονη οργανική ένωση στη Γη. Διαφορετικά οργανικά μόρια παίζουν διαφορετικούς βιολογικούς ρόλους και στην κατηγορία υδατανθράκων, διαφορετικά μόρια εξυπηρετούν μια σειρά λειτουργιών, από τη βασική πηγή κυτταρικής διατροφής σε όλα τα πράγματα έως την παροχή δομικής υποστήριξης στο φυτό κόσμος.

Όλοι οι υδατάνθρακες έχουν δύο άτομα Η για κάθε άτομο Ο και C, δίνοντάς τους τον γενικό μοριακό τύπο του (CH₂Ο)_ν. Η γλυκόζη, για παράδειγμα, είναι C₆Η₁₂Ο₆. Οι απλοί υδατάνθρακες σακχάρου όπως η φρουκτόζη και η γλυκόζη είναι γνωστοί ως μονοσακχαρίτες. Ομάδες σακχάρου μπορούν να σχηματίσουν πολυσακχαρίτες. το γλυκογόνο, για παράδειγμα, είναι μια μορφή αποθήκευσης υδατανθράκων στους μυς και στο ήπαρ, φτιαγμένη από μεγάλες αλυσίδες μορίων γλυκόζης.

Λιπίδια είναι συνήθως η πιο άφθονη οργανική ένωση στο σώμα, ακόμη και σε άπαχους ενήλικες με συγκριτικά λίγο αποθηκευμένο λιπώδη ιστό, που αποτελεί το 15 έως 20 τοις εκατό της μάζας του σώματος. Έχουν πολύ άνθρακα και υδρογόνο, αλλά συγκριτικά λίγο οξυγόνο σε σύγκριση με υδατάνθρακες παρόμοιας μοριακής μάζας.

Τα τριγλυκερίδια είναι το όνομα των διαιτητικών λιπών. Αυτά αποτελούνται από έναν σκελετό αλκοόλης σακχάρου με τρία άνθρακα (γλυκερόλη) και τρία μακρά λιπαρά οξέα, τα οποία μπορεί να είναι κορεσμένα (δηλ. να μην έχουν διπλούς δεσμούς) ή ακόρεστα (δηλαδή να περιέχουν ένα ή περισσότερα διπλά δεσμούς).

Διαβάστε περισσότερα σχετικά με τον ορισμό, τη δομή και τη λειτουργία των λιπιδίων.

Πρωτεΐνες είναι ίσως τα πιο διαφορετικά από τα μακρομόρια της ζωής. Είναι κυρίως δομικά, προσθέτοντας στερεά μάζα σε όργανα και ιστούς. Πολλά από αυτά είναι ένζυμα, τα οποία καταλύω (επιτάχυνση) βιοχημικές αντιδράσεις στο σώμα πολλές φορές.

Οι πρωτεΐνες αποτελούνται από πλούσια σε άζωτο αμινοξέα, 20 από τα οποία υπάρχουν στο σώμα. Ενεργώντας σύμφωνα με τις οδηγίες του mRNA, συναρμολογούνται από τις δύο υπομονάδες του ριβοσώματος, με τη βοήθεια ενός είδους RNA που ονομάζεται μεταφορά RNA (tRNA). Κάθε αμινοξύ προστίθεται ένα κάθε φορά στην αναπτυσσόμενη αλυσίδα, η οποία ονομάζεται α πολυπεπτίδιο και προορίζεται να γίνει πρωτεΐνη όταν απελευθερώνεται από το ριβόσωμα και υποβάλλεται σε επεξεργασία.

Διαβάστε περισσότερα για τα χαρακτηριστικά των πρωτεϊνών.