Молекулярний рівень: загальна характеристика

Будь жива система, як би складно вона була організована, проявляється на рівні функціонування біологічних макромолекул.
Молекулярний рівень можна назвати початковим, найбільш глибинним рівнем організації живого. Кожен живий організм складається з молекул органічних речовин – білків, нуклеїнових кислот, вуглеводів, жирів (ліпідів), що знаходяться в клітинах і одержали назву біологічних молекул.
Біологи досліджують роль цих найважливіших біологічних сполук в рості і розвитку організмів, зберіганні і передачі спадкової інформації, обміні речовин і перетворенні енергії в живих клітинах і в інших процесах.
Вивчаючи живі організми, ви дізналися, що вони складаються з тих же хімічних елементів, що і неживі. В даний час відомо більше 100 елементів, більшість з них зустрічається в живих організмах. До найпоширеніших в живій природі елементам слід віднести вуглець, кисень, водень і азот.
Основою всіх органічних сполук служить вуглець. Він може вступати в зв’язок з багатьма атомами і їх групами, утворюючи ланцюжки, різні за хімічним складом, будовою, довжині і формі. З груп атомів утворюються молекули, а з останніх – складні хімічні сполуки, що розрізняються за будовою і функціями. Ці органічні сполуки, що входять до складу клітин живих організмів, отримали назву біологічні полімери, або біополімери.
Полімер (від грец. Polys – численний) – ланцюг, що складається з численних ланок – мономерів, кожен з яких влаштований відносно просто. Молекула полімеру може складатися з багатьох тисяч з’єднаних між собою мономерів, які можуть бути однаковими або різними (рис. 1).
Властивості біополімерів залежать від будови їх молекул: від числа і різноманітності мономірних ланок, що утворюють полімер. Всі вони універсальні, так як побудовані по одному плану у всіх живих організмів, незалежно від видової приналежності.
Для кожного виду біополімерів характерні певну будову і функції. Так, молекули білків є основними структурними елементами клітин і регулюють протікають в них процеси.
Нуклеїнові кислоти беруть участь у передачі генетичної (спадкової) інформації від клітини до клітини, від організму до організму. Вивчаючи основи генетики, ви дізнаєтеся, що генетичний код універсальний, т. Е. Однаковий для всіх живих організмів.
Вуглеводи і жири є найважливіші джерела енергії, необхідної для життєдіяльності організмів.
Саме на молекулярному рівні відбувається перетворення всіх видів енергії і обмін речовин в клітині. Механізми цих процесів також універсальні для всіх живих організмів.
У той же час виявилося, що різноманітні властивості біополімерів, що входять до складу всіх організмів, обумовлені різними поєднаннями всього лише декількох типів мономерів, що утворюють безліч варіантів довгих полімерних ланцюгів. Цей принцип лежить в основі різноманіття життя на нашій планеті.

Специфічні властивості біополімерів виявляються тільки в живій клітині. Виділені з клітин, молекули біополімерів втрачають біологічну сутність і характеризуються лише фізико-хімічними властивостями того класу сполук, до якого вони належать. Іншими словами, в ізольованому вигляді молекули біополімерів є неживими.
Тільки вивчивши молекулярний рівень, можна зрозуміти, як протікали процеси зародження і еволюції життя на нашій планеті, які молекулярні основи спадковості і процесів обміну речовин у живому організмі.
Наступність між молекулярним і наступним за ним клітинним рівнем забезпечується тим, що біологічні молекули – це той матеріал, з якого утворюються надмолекулярні – клітинні – структури.
Біологічна система. Рівні організації: молекулярний, клітинний, організменний, популяційно-видовий, екосистемний, біосферний. Органічні речовини: білки, нуклеїнові кислоти, вуглеводи, жири (ліпіди). Біополімери. Мономери.

Посилання на основну публікацію