ข้อมูล

3.8: การรวมเข้าด้วยกัน - โมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีววิทยาที่สำคัญ - ชีววิทยา


ดูวิดีโอนี้

องค์ประกอบ YouTube ได้รับการยกเว้นจากข้อความเวอร์ชันนี้ คุณสามารถดูออนไลน์ได้ที่นี่: pb.libretexts.org/biowm/?p=86

ตอนนี้เราได้เรียนรู้เกี่ยวกับโมเลกุลขนาดใหญ่ต่างๆ ที่ร่างกายของเราต้องการและใช้แล้ว ให้กลับมาที่คำถามที่เราถามในตอนต้นของบทเกี่ยวกับอาหารเพื่อสุขภาพ:

คิดถึงนะ

  • เป็นไปได้ไหมที่คนจะตัดคาร์โบไฮเดรตทั้งหมดออกจากอาหารของเขาหรือเธอ?
  • การกำจัดโมเลกุลทั้งกลุ่มออกจากอาหารนั้นดีต่อสุขภาพจริงหรือ?
  • ไขมันและโคเลสเตอรอลนั้นแย่จริง ๆ ใช่ไหม?

[แถวพื้นที่ฝึก=”4″][/พื้นที่ฝึก]
[reveal-answer q=”193414″]ดูความคิดของเรา[/reveal-answer]
[ซ่อนคำตอบ a=”193414″]

ในความเป็นจริง เป็นไปไม่ได้ที่จะไม่มีอาหารคาร์โบไฮเดรตหรือไขมันเลย โมเลกุลเหล่านี้อยู่ในทุกเซลล์และเซลล์ประกอบขึ้นเป็นสิ่งที่เรากิน ที่สำคัญกว่านั้น โมเลกุลทางชีววิทยาแต่ละโมเลกุลเหล่านี้มีบทบาทสำคัญมาก ตัวอย่างเช่น หากคุณตัดไขมันส่วนเกินออกจากอาหารของคุณ เป็นไปได้ที่ไขมันสะสมของคุณจะลดลงจนผมของคุณหลุดร่วง!

แม้แต่โคเลสเตอรอลที่เป็นอันตรายมากก็เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับร่างกายและไลฟ์สไตล์ที่แข็งแรง: หากไม่มีโคเลสเตอรอลเพียงพอ ร่างกายของคุณก็ไม่สามารถสร้างฮอร์โมนเพศได้เพียงพอ (เอสโตรเจนหรือเทสโทสเตอโรนขึ้นอยู่กับว่าคุณเป็นชายหรือหญิง) เคล็ดลับคือการตัดสินใจเลือกที่ดีต่อสุขภาพโดยรวมโดยไม่ต้องมีโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีววิทยามากเกินไป เพราะอาจมีสิ่งดีๆ มากเกินไป

[/ซ่อนคำตอบ]


โมเลกุลทั้งสี่ของชีวิตคืออะไร?

ชีววิทยา - หรืออย่างไม่เป็นทางการคือชีวิต - มีลักษณะเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่สง่างามซึ่งมีวิวัฒนาการมาหลายร้อยล้านปีเพื่อทำหน้าที่สำคัญต่างๆ เหล่านี้มักจะแบ่งออกเป็นสี่ประเภทพื้นฐาน: คาร์โบไฮเดรต (หรือพอลิแซ็กคาไรด์) ไขมัน โปรตีน และกรดนิวคลีอิก หากคุณมีพื้นฐานด้านโภชนาการ คุณจะจำได้ว่าสามอันดับแรกของสิ่งเหล่านี้เป็นธาตุอาหารหลักมาตรฐานสามชนิด (หรือ "มาโคร" ในสำนวนการอดอาหาร) ที่ระบุไว้บนฉลากข้อมูลโภชนาการ ส่วนที่สี่เกี่ยวข้องกับโมเลกุลที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดสองโมเลกุลซึ่งทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการจัดเก็บและการแปลข้อมูลทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิตทั้งหมด

โมเลกุลขนาดใหญ่ทั้งสี่ของชีวิตหรือชีวโมเลกุลเหล่านี้ทำหน้าที่ที่หลากหลายตามที่คุณคาดหวัง บทบาทที่แตกต่างกันของพวกมันมีความเกี่ยวข้องอย่างประณีตกับองค์ประกอบและการจัดเตรียมทางกายภาพต่างๆ


3.8: การรวมเข้าด้วยกัน - โมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีววิทยาที่สำคัญ - ชีววิทยา

กรดอะมิโนชนิดใดที่คุณคาดหวังว่าจะพบบนผิวของโปรตีนที่ต้องโต้ตอบอย่างใกล้ชิดกับน้ำ

  1. ระหว่างหมู่ R ของกรดอะมิโนหนึ่งตัวกับกลุ่ม R ของหมู่ที่สอง
  2. ระหว่างหมู่คาร์บอกซิลของกรดอะมิโนตัวหนึ่งกับหมู่อะมิโนของอีกหมู่หนึ่ง
  3. ระหว่างคาร์บอนทั้ง 6 ของกรดอะมิโนทั้งสอง
  4. ระหว่างอะตอมไนโตรเจนของหมู่อะมิโนในกรดอะมิโน
  1. โครงสร้างหลัก
  2. โครงสร้างรอง
  3. โครงสร้างตติยภูมิ
  4. โครงสร้างสี่ส่วน
  1. โครงสร้างหลัก
  2. โครงสร้างรอง
  3. โครงสร้างตติยภูมิ
  4. โครงสร้างสี่ส่วน
  1. การเปลี่ยนแปลงของ pH
  2. อุณหภูมิสูง
  3. การเติมสารเคมีบางชนิด
  4. ทั้งหมดข้างต้น
  1. สารเคมีที่ช่วยให้โปรตีนในการทำงานของเอนไซม์
  2. โปรตีนตัวที่สองที่ทำให้โครงสร้างควอเทอร์นารีสมบูรณ์
  3. สารเคมีที่ช่วยให้โปรตีนพับอย่างเหมาะสม
  4. สารเคมีที่ทำหน้าที่เป็นปัจจัยร่วมของโปรตีน
  1. ไรโบส ยูราซิล และหมู่ฟอสเฟต
  2. ดีออกซีไรโบส ยูราซิล และหมู่ฟอสเฟต
  3. ดีออกซีไรโบส ไทมีน และหมู่ฟอสเฟต
  4. ไรโบส ไทมีน และหมู่ฟอสเฟต
  1. ขั้นบันได
  2. เกลียวคู่
  3. โครงสร้างคล้ายโปรตีนระดับอุดมศึกษา
  4. เสาตัดผม
  1. ดีออกซีไรโบสและอะดีนีน
  2. ฟรุกโตสและไทมีน
  3. กลูโคสและควินิน
  4. ไรโบสและยูราซิล
  1. ติดกับชั้นในของเยื่อหุ้มเซลล์
  2. ในนิวเคลียส
  3. ในไซโตพลาสซึม
  4. บนไรโบโซม
  • คุณอยู่ที่นี่:  
  • บ้าน
  • ตำราภาควิชาชีววิทยา Andover
  • Openstax Biology สำหรับหลักสูตร AP (ตำราสำหรับลำดับ Bio58x)
  • Bio581
  • บทที่ 3 โมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีวภาพ
  • 3.8 คำถามทบทวน

เนื้อหานี้อิงจาก Openstax Biology for AP Courses, Senior Contributing Authors Julianne Zedalis, The Bishop's School in La Jolla, CA, John Eggebrecht, Cornell University Contributing Authors Yael Avissar, Rhode Island College, Jung Choi, Georgia Institute of Technology, Jean DeSaix , มหาวิทยาลัยนอร์ทแคโรไลนาที่แชเปิลฮิลล์, วลาดิมีร์ จูรูคอฟสกี้, วิทยาลัยชุมชนซัฟโฟล์คเคาน์ตี้, คอนนี ไรย์, วิทยาลัยชุมชนอีสต์มิสซิสซิปปี้, โรเบิร์ต ไวส์, มหาวิทยาลัยวิสคอนซิน, ออชคอช

งานนี้ได้รับอนุญาตภายใต้ Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 Unported License โดยไม่มีข้อจำกัดเพิ่มเติม


การใช้ความรู้เดิมเกี่ยวกับโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีวภาพในการกำหนดโครงสร้าง cryo-EM

การสร้างสามมิติของศักยภาพการกระเจิงอิเล็กตรอนของโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีววิทยาจากภาพฉายภาพอิเล็กตรอน cryo-microscopy (cryo-EM) เป็นปัญหาที่ไม่น่าเป็นไปได้ โซลูชันซอฟต์แวร์ cryo-EM ที่ได้รับความนิยมสูงสุดในปัจจุบันนั้นอาศัยวิธีการทำให้เป็นมาตรฐานซึ่งอิงตามสมมติฐานก่อนหน้านี้ว่าศักยภาพการกระเจิงจะแปรผันอย่างราบรื่นบนพื้นที่สามมิติ แม้ว่าวิธีการนี้จะประสบความสำเร็จอย่างมหาศาลในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่ปริมาณของความรู้ก่อนหน้าที่มันหาประโยชน์ได้นั้นเทียบได้กับความรู้เกี่ยวกับโครงสร้างทางชีววิทยาที่สะสมมานานหลายทศวรรษของการวิจัยทางชีววิทยาเชิงโครงสร้าง ในที่นี้ มีการนำเสนอเฟรมเวิร์กการทำให้เป็นมาตรฐานสำหรับการกำหนดโครงสร้าง cryo-EM ซึ่งใช้ประโยชน์จากความรู้เดิมเกี่ยวกับโครงสร้างทางชีววิทยาผ่านโครงข่ายประสาทเทียมที่ได้รับการฝึกอบรมเกี่ยวกับโครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ที่รู้จัก โครงข่ายประสาทเทียมนี้ถูกแทรกเข้าไปในกระบวนการกำหนดโครงสร้าง cryo-EM แบบวนซ้ำผ่านแนวทางที่ได้รับแรงบันดาลใจจากการทำให้เป็นมาตรฐานโดยการปฏิเสธ แสดงให้เห็นว่าวิธีการทำให้เป็นมาตรฐานใหม่ให้การสร้างใหม่ที่ดีกว่าสถานะปัจจุบันของศิลปะสำหรับข้อมูลจำลอง และจะมีการกล่าวถึงตัวเลือกในการขยายงานนี้สำหรับการประยุกต์ใช้กับข้อมูล cryo-EM ทดลอง

คำสำคัญ: การสร้างภาพสามมิติด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสร้างใหม่ การประมวลผลภาพ การกำหนดโครงสร้างไครโอ-EM อนุภาคเดียว

ตัวเลข

ผลการดำเนินงาน denoising แบบผ่านครั้งเดียวที่...

ประสิทธิภาพการ denoising แบบผ่านครั้งเดียวที่ต่ำ ( NS ) และสูง ( NS…

FSCs ของการสร้างใหม่ที่สี่...

FSCs ของการสร้างใหม่ที่ SNR ที่แตกต่างกันสี่แบบ (แถว) ของโครงสร้างสี่แบบ (คอลัมน์) ปกติ…

ส่วนตรงกลางของการฟื้นฟู…

ส่วนตรงกลางของผลการสร้างใหม่ของรายการ PDB 4m82 ที่ SNR (iv)…

FSCs ของการสร้างใหม่ที่สี่...

FSCs ของการสร้างใหม่ที่ SNR ที่แตกต่างกันสี่แบบ (แถว) ของโครงสร้างสี่แบบ (คอลัมน์) ปกติ…

การกระจายความคลาดเคลื่อนเชิงมุม…

การกระจายความคลาดเคลื่อนเชิงมุมของการสร้างใหม่ที่ SNR (แถว) ที่แตกต่างกันสี่แห่งของ...

ชิ้นกลางของการสร้างใหม่…

ส่วนตรงกลางของแผนที่ที่สร้างขึ้นใหม่ในชุดข้อมูลทดสอบสำหรับ...

การสร้างภาพ Isosurface ของการสร้างใหม่...

การสร้างภาพ Isosurface ของผลการสร้างใหม่ด้วยค่าปกติ RELION และ RED ที่เน้นความมั่นใจไปด้วยกัน…


คาร์โบไฮเดรตประกอบด้วยโมโนแซ็กคาไรด์ (น้ำตาล) และโพลีเมอร์ โมโนแซ็กคาไรด์จับกันเป็นพอลิแซ็กคาไรด์ ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ของคาร์โบไฮเดรต โมโนแซ็กคาไรด์ที่พบมากที่สุดคือกลูโคส ซึ่งเป็นหนึ่งในน้ำตาลที่มีค่าที่สุดสำหรับสัตว์และพืชทุกชนิด หน้าที่ของคาร์โบไฮเดรตคือทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานสำหรับการจัดเก็บและโครงสร้างสำหรับสิ่งมีชีวิตทั้งหมด สำหรับพืช แป้งเป็นแหล่งพลังงานหลัก และเซลลูโลสเป็นส่วนประกอบที่ให้โครงสร้างและรองรับ สำหรับสัตว์ ไกลโคเจนให้พลังงานและไคตินเป็นโครงสร้างและการสนับสนุน

ไขมันมีสามรูปแบบ ได้แก่ ไขมัน สเตียรอยด์ และฟอสโฟลิปิด หน้าที่หลักของไขมันเหล่านี้คือพลังงานและฉนวน ไขมันมาในรูปแบบอิ่มตัวหรือไม่อิ่มตัว และไม่ละลายน้ำจึงลอยตัวได้ ไขมันอิ่มตัวพบได้ในสัตว์และเป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง ไขมันไม่อิ่มตัวพบได้ในพืชและเป็นของเหลวหรือน้ำมันที่อุณหภูมิห้อง ไขมันในรูปของฟอสโฟลิปิดเป็นองค์ประกอบที่สำคัญในเยื่อหุ้มเซลล์เช่นกัน


9 การสังเคราะห์โมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีวภาพ

ในตอนท้ายของส่วนนี้ คุณจะสามารถทำสิ่งต่อไปนี้ได้:

  • ทำความเข้าใจการสังเคราะห์โมเลกุลขนาดใหญ่
  • อธิบายการคายน้ำ (หรือการควบแน่น) และปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส

ดังที่คุณได้เรียนรู้ โมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีววิทยาเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ ซึ่งจำเป็นต่อชีวิต ซึ่งสร้างขึ้นจากโมเลกุลอินทรีย์ที่มีขนาดเล็กกว่า มีสี่กลุ่มโมเลกุลทางชีววิทยาที่สำคัญ (คาร์โบไฮเดรต ไขมัน โปรตีน และกรดนิวคลีอิก) แต่ละส่วนเป็นองค์ประกอบเซลล์ที่สำคัญและทำหน้าที่ได้หลากหลาย เมื่อรวมกันแล้ว โมเลกุลเหล่านี้ประกอบขึ้นเป็นมวลแห้งส่วนใหญ่ของเซลล์ (จำได้ว่าน้ำประกอบขึ้นเป็นมวลสมบูรณ์ส่วนใหญ่) โมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีวภาพเป็นสารอินทรีย์ ซึ่งหมายความว่าประกอบด้วยคาร์บอน นอกจากนี้ อาจประกอบด้วยไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน และธาตุรองเพิ่มเติม

การสังเคราะห์การคายน้ำ

โมเลกุลขนาดใหญ่ส่วนใหญ่ทำจากหน่วยย่อยเดี่ยวหรือหน่วยการสร้างที่เรียกว่าโมโนเมอร์ โมโนเมอร์รวมเข้าด้วยกันโดยใช้พันธะโควาเลนต์เพื่อสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ที่เรียกว่าพอลิเมอร์ ในการทำเช่นนั้น โมโนเมอร์จะปล่อยโมเลกุลของน้ำเป็นผลพลอยได้ ปฏิกิริยาประเภทนี้คือการสังเคราะห์การคายน้ำ ซึ่งหมายความว่า "รวมตัวกันในขณะที่สูญเสียน้ำ"


ในปฏิกิริยาการสังเคราะห์การคายน้ำ ((รูป)) ไฮโดรเจนของโมโนเมอร์หนึ่งตัวจะรวมกับกลุ่มไฮดรอกซิลของโมโนเมอร์อีกตัวหนึ่ง ปล่อยโมเลกุลของน้ำ ในเวลาเดียวกัน โมโนเมอร์ใช้อิเล็กตรอนร่วมกันและสร้างพันธะโควาเลนต์ เมื่อโมโนเมอร์เพิ่มเติมมารวมกัน สายของโมโนเมอร์ที่เกิดซ้ำนี้ก่อรูปพอลิเมอร์ โมโนเมอร์ประเภทต่างๆ สามารถรวมกันได้หลายรูปแบบ ทำให้เกิดกลุ่มโมเลกุลขนาดใหญ่ที่หลากหลาย แม้แต่โมโนเมอร์ชนิดเดียวก็สามารถรวมกันได้หลายรูปแบบเพื่อสร้างพอลิเมอร์หลายชนิด ตัวอย่างเช่น กลูโคสโมโนเมอร์เป็นส่วนประกอบของแป้ง ไกลโคเจน และเซลลูโลส

ไฮโดรไลซิส

โพลีเมอร์แตกตัวเป็นโมโนเมอร์ในระหว่างการไฮโดรไลซิส ปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นเมื่อใส่โมเลกุลของน้ำผ่านพันธะ การทำลายพันธะโควาเลนต์กับโมเลกุลของน้ำในสารประกอบนี้จะทำให้เกิดสิ่งนี้ ((รูป)) ในระหว่างปฏิกิริยาเหล่านี้ โพลีเมอร์จะแตกตัวเป็นสองส่วน: ส่วนหนึ่งได้อะตอมไฮโดรเจน (H+) และอีกส่วนหนึ่งได้รับโมเลกุลไฮดรอกซิล (OH–) จากโมเลกุลของน้ำที่แยกส่วน


ปฏิกิริยาการคายน้ำและไฮโดรไลซิสถูกเร่งปฏิกิริยาหรือ "เร่งความเร็ว" โดยปฏิกิริยาการคายน้ำของเอนไซม์จำเพาะเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของพันธะใหม่ ซึ่งต้องใช้พลังงาน ขณะที่ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสจะทำลายพันธะและปลดปล่อยพลังงาน ปฏิกิริยาเหล่านี้มีความคล้ายคลึงกันสำหรับโมเลกุลขนาดใหญ่ส่วนใหญ่ แต่ปฏิกิริยาโมโนเมอร์และโพลีเมอร์แต่ละตัวมีความเฉพาะเจาะจงสำหรับระดับของมัน ตัวอย่างเช่น เอนไซม์เร่งปฏิกิริยาในระบบย่อยอาหารย่อยสลายหรือย่อยอาหารที่เรากินเข้าไปเป็นโมเลกุลที่เล็กกว่า ช่วยให้เซลล์ในร่างกายของเราดูดซึมสารอาหารในลำไส้ได้ง่าย เอนไซม์จำเพาะจะสลายโมเลกุลขนาดใหญ่แต่ละโมเลกุล ตัวอย่างเช่น อะไมเลส ซูคราส แลคเตส หรือมอลเทส สลายคาร์โบไฮเดรต เอนไซม์ที่เรียกว่าโปรตีเอส เช่น เปปซินและเปปติเดส และกรดไฮโดรคลอริกจะทำลายโปรตีน ไลเปสสลายไขมัน โมเลกุลขนาดใหญ่ที่แตกสลายเหล่านี้ให้พลังงานสำหรับกิจกรรมของเซลล์

เยี่ยมชมไซต์นี้เพื่อดูการแสดงภาพของการสังเคราะห์การคายน้ำและการไฮโดรไลซิส

สรุปมาตรา

โปรตีน คาร์โบไฮเดรด กรดนิวคลีอิก และลิพิดเป็นสี่กลุ่มหลักของโมเลกุลทางชีววิทยา—โมเลกุลขนาดใหญ่ซึ่งจำเป็นสำหรับชีวิตที่สร้างขึ้นจากโมเลกุลอินทรีย์ที่มีขนาดเล็กกว่า โมเลกุลขนาดใหญ่ประกอบด้วยหน่วยเดียวที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่าโมโนเมอร์ที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะโควาเลนต์เพื่อสร้างพอลิเมอร์ขนาดใหญ่ขึ้น พอลิเมอร์เป็นมากกว่าผลรวมของชิ้นส่วนของมัน มันได้คุณสมบัติใหม่ และนำไปสู่แรงดันออสโมติกที่ต่ำกว่าที่เกิดจากส่วนผสมมาก นี่เป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญในการรักษาสภาวะออสโมติกของเซลล์ มอนอเมอร์ไปรวมกับโมโนเมอร์อีกตัวหนึ่งที่มีการปลดปล่อยโมเลกุลของน้ำ ทำให้เกิดพันธะโควาเลนต์ นักวิทยาศาสตร์เรียกปฏิกิริยาคายน้ำหรือการควบแน่นเหล่านี้ เมื่อโพลีเมอร์แตกตัวเป็นหน่วยเล็กๆ (โมโนเมอร์) พวกมันจะใช้โมเลกุลของน้ำสำหรับแต่ละพันธะที่แตกสลายด้วยปฏิกิริยาเหล่านี้ ปฏิกิริยาดังกล่าวเป็นปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส ปฏิกิริยาการคายน้ำและปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสจะคล้ายคลึงกันสำหรับโมเลกุลขนาดใหญ่ทั้งหมด แต่ปฏิกิริยาโมโนเมอร์และพอลิเมอร์แต่ละตัวมีความเฉพาะเจาะจงในระดับเดียวกัน ปฏิกิริยาการคายน้ำมักต้องการการลงทุนด้านพลังงานเพื่อสร้างพันธะใหม่ ในขณะที่ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสมักจะปล่อยพลังงานโดยการทำลายพันธะ


SAT II Biology M : โมเลกุลขนาดใหญ่

แอสพาราจีนเป็นตัวอย่างหนึ่งของกรดอะมิโน ถ้าคุณใส่แอสพาราจีนและกรดอะมิโนอื่นๆ เข้าด้วยกันเป็นลูกโซ่ คุณจะได้สารประกอบอินทรีย์อะไร?

กรดอะมิโนเป็นส่วนประกอบสำคัญของโปรตีน ดังนั้นเมื่อรวมกันเป็นโซ่ คุณจะได้โปรตีน

โมเลกุลขนาดใหญ่ : ตัวอย่างคำถาม #2

โมเลกุลใดต่อไปนี้ประกอบด้วยกรดอะมิโน

โมเลกุลขนาดใหญ่ที่ทำจากกรดอะมิโนเป็นโปรตีน แลคเตส เอนไซม์ที่ช่วยในการย่อยแลคโตส เป็นโปรตีนชนิดเดียวในรายการ ซูโครสและกลูโคสเป็นคาร์โบไฮเดรต กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกคือ DNA ซึ่งเป็นกรดนิวคลีอิก ไตรกลีเซอไรด์เป็นไขมันชนิดหนึ่ง

หมายเหตุ: คุณสามารถระบุเอนไซม์ (ซึ่งเป็นโปรตีน) โดยชื่อลงท้ายด้วย "-ase"

โมเลกุลขนาดใหญ่ : ตัวอย่างคำถาม #3

คาร์โบไฮเดรตเป็นตัวแทนของโมเลกุลขนาดใหญ่ที่สำคัญในวิถีทางชีวเคมีของสิ่งมีชีวิตหลายชนิด

ข้อใดต่อไปนี้คือ/เป็นโมโนแซ็กคาไรด์

I. กลูโคส
ครั้งที่สอง ฟรุกโตส
สาม. มอลโตส

กลูโคสและฟรุกโตสเป็นโมโนเมอร์แซคคาไรด์หรือโมโนแซ็กคาไรด์ อัตราส่วนคาร์บอนต่อไฮโดรเจนต่อออกซิเจนมีอยู่ในรูปแบบ 1:2:1 ซึ่งบ่งบอกถึงแซ็กคาไรด์แบบโมโนเมอร์ สูตรโมเลกุลของกลูโคสและฟรุกโตสคือ มอลโตสเป็นไดแซ็กคาไรด์ที่ประกอบด้วยกลูโคสสองโมเลกุล

โมเลกุลขนาดใหญ่ : ตัวอย่างคำถาม #4

ไดแซ็กคาไรด์ เช่น มอลโทส เกิดขึ้นเมื่อโมโนแซ็กคาไรด์ 2 ตัวเกิดปฏิกิริยาการสังเคราะห์การคายน้ำ

สูตรใดต่อไปนี้แสดงถึงไดแซ็กคาไรด์

มอลโตสไดแซ็กคาไรด์เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาการสังเคราะห์การคายน้ำของโมโนเมอร์กลูโคสสองตัว เมื่อเติมกลูโคสโมโนเมอร์สองตัวเข้าด้วยกัน อาจคิดว่าผลรวมของทั้งสองจะเป็นสูตรทางเคมีของมอลโตส อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่ได้กล่าวถึงปฏิกิริยาการสังเคราะห์การคายน้ำซึ่งอะตอมออกซิเจนหนึ่งอะตอมและไฮโดรเจนสองอะตอมหายไป หลังจากพิจารณาโมเลกุลเหล่านี้แล้ว สูตรทางเคมีสำหรับมอลโตสจะแสดงด้วย

โมเลกุลขนาดใหญ่ : ตัวอย่างคำถาม #5

โพลีแซคคาไรด์ถือเป็นมอยอิตีน้ำตาลที่มีแซ็กคาไรด์ที่เป็นโมโนเมอร์ 3 ตัวหรือมากกว่ารวมกัน


โครงการจีโนมมนุษย์

โครงการจีโนมมนุษย์ (HGP) เป็นหนึ่งในความสำเร็จอันยิ่งใหญ่ของการสำรวจในประวัติศาสตร์ แทนที่จะเป็นการสำรวจภายนอกของดาวเคราะห์หรือจักรวาล HGP เป็นการเดินทางภายในของการค้นพบซึ่งนำโดยทีมนักวิจัยนานาชาติที่ต้องการจัดลำดับและทำแผนที่ยีนทั้งหมดซึ่งรู้จักกันในชื่อจีโนมของสมาชิกในสายพันธุ์ของเรา , โฮโมเซเปียนส์. เริ่มตั้งแต่วันที่ 1 ตุลาคม พ.ศ. 2533 และแล้วเสร็จในเดือนเมษายน พ.ศ. 2546 HGP ได้ให้ความสามารถแก่เราในการอ่านพิมพ์เขียวทางพันธุกรรมที่สมบูรณ์ของธรรมชาติสำหรับการสร้างมนุษย์เป็นครั้งแรก

โครงการจีโนมมนุษย์เป็นความพยายามในการวิจัยระหว่างประเทศเพื่อกำหนดลำดับดีเอ็นเอของจีโนมมนุษย์ทั้งหมด

ในปี พ.ศ. 2546 ลำดับจีโนมมนุษย์ที่แม่นยำและสมบูรณ์เสร็จสิ้นก่อนกำหนดสองปีและมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่างบประมาณที่ประมาณไว้เดิม

ช่วงเวลาสำคัญและข่าวประชาสัมพันธ์จากประวัติของโครงการจีโนมมนุษย์

15 กุมภาพันธ์ 2564 เป็นวันครบรอบ 20 ปีของสิ่งพิมพ์ที่รายงานลำดับจีโนมมนุษย์ฉบับร่าง

วิดีโอรับรองจากสมาชิกคนสำคัญของชุมชนจีโนมเพื่อรำลึกและฉลองครบรอบ 30 ปีของการเปิดตัวโครงการจีโนมมนุษย์

สำรวจคำถามและคำตอบที่พบบ่อยเกี่ยวกับโครงการจีโนมมนุษย์และผลกระทบต่อด้านจีโนม


น้ำรองรับโครงสร้างเซลล์

น้ำยังมีบทบาทเชิงโครงสร้างที่สำคัญในด้านชีววิทยา การมองเห็นน้ำจะเติมเซลล์เพื่อช่วยรักษารูปร่างและโครงสร้าง (รูปที่ 2) น้ำภายในเซลล์จำนวนมาก (รวมถึงเซลล์ที่ประกอบเป็นร่างกายมนุษย์) จะสร้างแรงกดดันที่ต่อต้านแรงภายนอก คล้ายกับการใส่อากาศลงในบอลลูน อย่างไรก็ตาม แม้แต่พืชบางชนิดที่สามารถรักษาโครงสร้างเซลล์ได้โดยไม่ต้องใช้น้ำ ก็ยังต้องการน้ำเพื่อความอยู่รอด น้ำช่วยให้ทุกอย่างภายในเซลล์มีรูปร่างที่เหมาะสมในระดับโมเลกุล เนื่องจากรูปร่างเป็นสิ่งสำคัญสำหรับกระบวนการทางชีวเคมี นี่จึงเป็นบทบาทที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของน้ำ

รูปที่ 2: น้ำกระทบรูปร่างของเซลล์ น้ำสร้างแรงดันภายในเซลล์ที่ช่วยรักษารูปร่าง ในเซลล์ไฮเดรต (ซ้าย) น้ำจะดันออกด้านนอกและเซลล์จะคงรูปทรงกลม ในเซลล์ที่ขาดน้ำ จะมีน้ำไหลออกน้อยลง เซลล์จึงเกิดรอยย่น

น้ำยังมีส่วนช่วยในการก่อตัวของเยื่อหุ้มเซลล์รอบ ๆ เซลล์ ทุกเซลล์บนโลกถูกล้อมรอบด้วยเมมเบรน ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยโมเลกุลสองชั้นที่เรียกว่าฟอสโฟลิปิด (รูปที่ 3) ฟอสโฟลิปิดเช่นเดียวกับน้ำมีองค์ประกอบที่แตกต่างกันสองส่วนคือ "หัว" ที่มีขั้วและ "หาง" ที่ไม่มีขั้ว ด้วยเหตุนี้ หัวขั้วโลกจึงมีปฏิสัมพันธ์กับน้ำ ในขณะที่หางไม่มีขั้วพยายามหลีกเลี่ยงน้ำและมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันแทน ในการแสวงหาปฏิสัมพันธ์ที่ดีเหล่านี้ ฟอสโฟลิปิดจะสร้าง bilayers โดยธรรมชาติโดยให้หัวหันไปทางน้ำโดยรอบและหางหันเข้าด้านใน ยกเว้นน้ำ bilayer ล้อมรอบเซลล์และยอมให้สารต่างๆ เช่น เกลือและสารอาหารเข้าและออกจากเซลล์ ปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องในการสร้างเมมเบรนมีความแข็งแรงเพียงพอที่เมมเบรนจะก่อตัวขึ้นเองตามธรรมชาติและไม่ถูกรบกวนโดยง่าย หากไม่มีน้ำ เยื่อหุ้มเซลล์จะขาดโครงสร้าง และหากไม่มีโครงสร้างเยื่อหุ้มที่เหมาะสม เซลล์จะไม่สามารถเก็บโมเลกุลที่สำคัญไว้ภายในเซลล์และโมเลกุลที่เป็นอันตรายภายนอกเซลล์ได้

รูปที่ 3: ฟอสโฟไลปิด bilayers ฟอสโฟลิปิดก่อตัวเป็นชั้นสองชั้นที่ล้อมรอบด้วยน้ำ หัวขั้วโลกหันออกด้านนอกเพื่อทำปฏิกิริยากับน้ำ และหางที่ไม่ชอบน้ำหันเข้าด้านในเพื่อหลีกเลี่ยงปฏิกิริยากับน้ำ

นอกจากอิทธิพลต่อรูปร่างโดยรวมของเซลล์แล้ว น้ำยังส่งผลกระทบต่อองค์ประกอบพื้นฐานบางอย่างของทุกเซลล์: ดีเอ็นเอและโปรตีน โปรตีนถูกผลิตขึ้นเป็นสายโซ่ยาวของหน่วยการสร้างที่เรียกว่ากรดอะมิโน และจำเป็นต้องพับเป็นรูปร่างเฉพาะเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง น้ำเป็นตัวขับเคลื่อนการพับของโซ่กรดอะมิโนเนื่องจากกรดอะมิโนประเภทต่างๆ แสวงหาและหลีกเลี่ยงการทำปฏิกิริยากับน้ำ โปรตีนให้โครงสร้าง รับสัญญาณ และกระตุ้นปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ ด้วยวิธีนี้ โปรตีนเป็นตัวกระตุ้นของเซลล์ ในที่สุด โปรตีนจะผลักดันการหดตัวของกล้ามเนื้อ การสื่อสาร การย่อยสารอาหาร และการทำงานที่สำคัญอื่นๆ อีกมากมาย หากไม่มีรูปร่างที่เหมาะสม โปรตีนจะไม่สามารถทำหน้าที่เหล่านี้ได้ และเซลล์ (นับประสามนุษย์ทั้งมวล) ก็ไม่สามารถอยู่รอดได้ ในทำนองเดียวกัน DNA จะต้องมีรูปร่างเฉพาะเพื่อให้สามารถถอดรหัสคำสั่งได้อย่างเหมาะสม โปรตีนที่อ่านหรือคัดลอก DNA สามารถจับ DNA ที่มีรูปร่างเฉพาะเท่านั้น โมเลกุลของน้ำล้อมรอบ DNA ในลักษณะที่ได้รับคำสั่งเพื่อรองรับโครงสร้างเกลียวคู่ที่มีลักษณะเฉพาะ หากไม่มีรูปร่างนี้ เซลล์จะไม่สามารถปฏิบัติตามคำสั่งอย่างระมัดระวังที่เข้ารหัสโดย DNA หรือส่งต่อคำแนะนำไปยังเซลล์ในอนาคต ทำให้มนุษย์เจริญเติบโต การสืบพันธุ์ และท้ายที่สุด การอยู่รอดเป็นไปไม่ได้


Phospholipid Bilayer สร้างโครงสร้างพื้นฐานของ Biomembranes ทั้งหมด

เมื่อสารแขวนลอยของฟอสโฟลิปิดถูกกระจายโดยกลไกในสารละลายที่เป็นน้ำ พวกมันสามารถสันนิษฐานได้สามรูปแบบ: ไมเซลล์ แผ่น bilayer และไลโปโซม (รูปที่ 2-20) ประเภทของโครงสร้างที่เกิดจากฟอสโฟลิปิดบริสุทธิ์หรือส่วนผสมของฟอสโฟลิปิดนั้นขึ้นอยู่กับความยาวของสายโซ่เอซิลของไขมันและระดับความอิ่มตัวของสี อุณหภูมิ องค์ประกอบไอออนิกของตัวกลางที่เป็นน้ำ และโหมดการกระจายตัวของ ฟอสโฟลิปิดในสารละลาย ในทั้งสามรูปแบบ อันตรกิริยาที่ไม่ชอบน้ำทำให้สายเอซิลของไขมันรวมตัวและแยกโมเลกุลของน้ำออกจาก 𠇌ore” ไมเซลล์มักก่อตัวขึ้นจากฟอสโฟกลีเซอไรด์ตามธรรมชาติ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วสายเอซิลที่เป็นไขมันจะเทอะทะเกินกว่าจะพอดีกับภายในของ มิเชล

รูปที่ 2-20

ภาพตัดขวางของโครงสร้างทั้งสามที่สามารถเกิดขึ้นได้โดยการกระจายตัวของสารแขวนลอยของฟอสโฟลิปิดในสารละลายที่เป็นน้ำ แสดงให้เห็นเป็นไมเซลล์ทรงกลมที่มีส่วนภายในที่ไม่ชอบน้ำซึ่งประกอบด้วยโซ่เอซิลที่เป็นไขมันทั้งหมดเป็นทรงกลม (เพิ่มเติม)

ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม ฟอสโฟลิปิดขององค์ประกอบที่มีอยู่ในเซลล์จะสร้างโครงสร้างคล้ายแผ่นสมมาตรที่เรียกว่าฟอสโฟลิปิดซึ่งมีความหนาสองโมเลกุล แต่ละชั้นของฟอสโฟลิปิดในโครงสร้างแผ่นนี้เรียกว่า a ใบปลิว โซ่ด้านข้างของไฮโดรคาร์บอนในแต่ละแผ่นพับลดการสัมผัสกับน้ำโดยการจัดตำแหน่งให้ชิดกันตรงกลางของ bilayer ทำให้เกิดแกนที่ไม่ชอบน้ำซึ่งมีความหนาประมาณ 3 นาโนเมตร การบรรจุที่แน่นหนาของโซ่ข้างไฮโดรคาร์บอนเหล่านี้ทำให้เสถียรโดยปฏิกิริยาของแวนเดอร์วาลส์ระหว่างกัน พันธะไอออนิกและไฮโดรเจนทำให้ปฏิสัมพันธ์ของกลุ่มหัวขั้วฟอสโฟลิปิดคงที่ระหว่างกันและกับน้ำ ที่ pH เป็นกลาง กลุ่มหัวขั้วในฟอสโฟลิปิดบางชนิด (เช่น ฟอสฟาติดิลโคลีน) ไม่มีประจุไฟฟ้าสุทธิ ในขณะที่หมู่เฮดในกลุ่มอื่นมีประจุลบสุทธิ อย่างไรก็ตาม ฟอสโฟลิปิดทั้งหมดสามารถรวมกันเป็นโครงสร้าง bilayer ที่มีลักษณะเฉพาะได้

ฟอสโฟลิปิดไบเลเยอร์สามารถมีขนาดเกือบไม่จำกัดขนาด — จากไมโครเมตร (µ) ถึงมิลลิเมตร (มม.) ในความยาวหรือความกว้าง — และสามารถมีโมเลกุลฟอสโฟลิปิดได้หลายสิบล้านโมเลกุล เนื่องจากแกนกลางที่ไม่ชอบน้ำของพวกมัน bilayer จึงไม่สามารถซึมผ่านไปยังเกลือ น้ำตาล และโมเลกุลที่ชอบน้ำขนาดเล็กอื่นๆ ส่วนใหญ่ได้ เช่นเดียวกับฟอสโฟลิปิดไบเลเยอร์ เยื่อหุ้มชีวภาพทั้งหมดมีแกนกลางที่ไม่ชอบน้ำ และพวกมันทั้งหมดแยกสารละลายที่เป็นน้ำสองชนิด ตัวอย่างเช่น พลาสมาเมมเบรน แยกส่วนภายในของเซลล์ออกจากสิ่งรอบข้าง ในทำนองเดียวกัน เยื่อหุ้มที่ล้อมรอบออร์แกเนลล์ของเซลล์ยูคาริโอตแยกเฟสที่มีน้ำหนึ่งเฟส — เซลล์ไซโทซอล — จากอีกอันหนึ่ง — ภายในของออร์แกเนลล์ หลักฐานหลายประเภทระบุว่าฟอสโฟลิปิดไบเลเยอร์เป็นหน่วยโครงสร้างพื้นฐานของไบโอแมมเบรนเกือบทั้งหมด (บทที่ 5) ที่เกี่ยวข้องกับเมมเบรนฟอสโฟลิปิดเป็นโปรตีนหลายชนิดที่ช่วยให้มีคุณสมบัติเฉพาะบนเมมเบรนแต่ละประเภท เราอธิบายโครงสร้างทั่วไปของโปรตีนเมมเบรนและความสัมพันธ์กับฟอสโฟลิปิดไบเลเยอร์ในบทที่ 3


ดูวิดีโอ: Näringslära presentation video (มกราคม 2022).