Биология. 11 класс

Низкомолекулярные и высокомолекулярные органические вещества. Неотъемлемой составляющей всего живого являются органические вещества, название которых происходит от слова «организм». Эти соединения обеспечивают протекание важнейших процессов жизнедеятельности, и жизнь на Земле без их участия невозможна. Органические вещества составляют в среднем 20—30 % массы живых организмов. Их молекулы состоят, главным образом, из атомов углерода, водорода и кислорода. В состав многих биологически важных органических соединений входят и другие элементы. Например, молекулы белков также содержат азот и серу, нуклеиновые кислоты — азот и фосфор.

Низкомолекулярные органические вещества характеризуются сравнительно небольшой молекулярной массой и относительно простым строением. Это аминокислоты, моносахариды, нуклеотиды, карбоновые кислоты, спирты и т. п. Сложные по структуре соединения, молекулярная масса которых составляет от нескольких тысяч до миллионов, называют высокомолекулярными. К ним относятся белки, полисахариды и нуклеиновые кислоты. Молекулы этих веществ состоят из множества повторяющихся звеньев — мономеров, которые могут быть одинаковыми или различаться по составу. Из курса химии вы знаете, что такие соединения называются полимерами. Мономерами белков являются аминокислоты, мономерами полисахаридов — моносахариды, молекулы нуклеиновых кислот построены из нуклеотидов (рис. 3.1).

Белки, полисахариды и нуклеиновые кислоты содержатся в клетках всех живых организмов и выполняют исключительно важные биологические функции, поэтому их называют биологическими полимерами (биополимерами).

*Полимеры, в состав которых входят одинаковые либо разные мономерные звенья, но при этом в их чередовании наблюдается определенная закономерность, называются регулярными. В структуре нерегулярных полимеров подобная закономерность отсутствует. Например, если мы обозначим два типа мономеров буквами А и Б, то полимеры, имеющие структуру ...А—А—А—А—А—А... или ...А—Б—А—Б—А—Б..., будут являться регулярными. Среди биополимеров встречаются как регулярные — полисахариды, так и нерегулярные — белки и нуклеиновые кислоты.

Кроме полимеров существуют также олигомеры. Их молекулы образованы сравнительно небольшим числом мономеров — как правило, до 10. К этой группе относятся олигопептиды, олигосахариды и олигонуклеотиды (см. рис. 3.1).*

Из всех групп органических веществ в клетках растений преобладают полисахариды, а в клетках животных — белки. Но несмотря на некоторые различия в количественном соотношении тех или иных органических соединений, вещества, принадлежащие к определенной группе, у всех живых организмов выполняют сходные функции. При этом наибольшее разнообразие биологических функций характерно для белков.