Biyomolekül biyolojisi

Biyolojik molekül olarak da adlandırılan biyomolekül, hücreler ve canlı organizmalar tarafından üretilen çok sayıda maddeden herhangi biri. Biyomoleküllerin çok çeşitli boyutları ve yapıları vardır ve çok çeşitli işlevler yerine getirirler. Dört ana biyomolekül türü karbonhidratlar, lipitler, nükleik asitler ve proteinlerdir.

Biyomoleküller arasında, nükleik asitler, yani DNA ve RNA, bir organizmanın genetik kodunu (Dünyadaki yaşam için kritik öneme sahip olan proteinlerin amino asit sekansını belirleyen nükleotit sekansı) saklama fonksiyonuna sahiptir. Bir protein içinde oluşabilecek 20 farklı amino asit vardır; meydana gelme sırası protein yapısını ve fonksiyonunu belirlemede temel bir rol oynar. Proteinlerin kendileri hücrelerin ana yapısal elementleridir. Ayrıca hücre içinde ve dışında taşıyıcılar, hareketli besinler ve diğer moleküller olarak ve canlı organizmalarda meydana gelen kimyasal reaksiyonların büyük çoğunluğu için enzim ve katalizör görevi görürler. Proteinler ayrıca antikorlar ve hormonlar oluşturur ve gen aktivitesini etkiler.

Benzer şekilde, öncelikle karbon, hidrojen ve oksijen atomlarını içeren moleküllerden oluşan karbonhidratlar, tüm yaşamın temel enerji kaynakları ve yapısal bileşenleridir ve Dünya üzerindeki en bol biyomoleküller arasındadır. Dört tip şeker biriminden yapılırlar - monosakkaritler, disakkaritler, oligosakkaritler ve polisakkaritler. Canlı organizmaların bir başka önemli biyomolekülü olan lipitler, depolanmış enerji kaynağı olarak hizmet etmek ve kimyasal haberciler olarak hareket etmek de dahil olmak üzere çeşitli rolleri yerine getirir. Ayrıca, hücreleri ortamlarından ayıran ve hücre iç kısmını bölümlere ayıran, daha yüksek (daha karmaşık) organizmalarda çekirdek ve mitokondri gibi organellere yol açan membranlar oluştururlar.

All biomolecules share in common a fundamental relationship between structure and function, which is influenced by factors such as the environment in which a given biomolecule occurs. Lipids, for example, are hydrophobic (“water-fearing”); in water, many spontaneously arrange themselves in such a way that the hydrophobic ends of the molecules are protected from the water, while the hydrophilic ends are exposed to the water. This arrangement gives rise to lipid bilayers, or two layers of phospholipid molecules, which form the membranes of cells and organelles. In another example, DNA, which is a very long molecule—in humans, the combined length of all the DNA molecules in a single cell stretched end to end would be about 1.8 metres (6 feet), whereas the cell nucleus is about 6 μm (6 10^-6 metre) in diameter—has a highly flexible helical structure that allows the molecule to become tightly coiled and looped. This structural feature plays a key role in enabling DNA to fit in the cell nucleus, where it carries out its function in coding genetic traits.