Perseverance открывает новые органические молекулы. Это не доказательство жизни, но важная подсказка

КосмонавтикаНовости

18.09.2022

1 518 2 минут чтения

На Марсе аппарат Perseverance завершает вторую крупную научную кампанию, проводимую в дельте реки кратера Езеро. Недавно он завершил новый отбор проб, собрав четыре различных образца марсианских пород из дельты той самой реки, где он расположен. В этих образцах НАСА обнаружило следы органических молекул, но они не являются свидетельством прошлой биологической жизни. Скала, на которой были обнаружены эти молекулы, была названа Wildcat Ridge и имеет ширину около одного метра.

Сбор образцов Perseverance начался в этом районе 7 июля. 20 июля марсоход пробурил скалу, чтобы создать пыль. Последняя была проанализирована с помощью прибора SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals). Таким образом, удалось установить, что происхождение этих молекул коррелирует с расположением сульфатных минералов.

Последние являются важным ключом к разгадке того, где на Марсе была вода.

«Мы выбрали кратер Езеро для исследования с помощью Perseverance, потому что считали, что он имеет наилучшие шансы предоставить превосходные с научной точки зрения образцы — и теперь мы знаем, что отправили ровер в нужное место«, — сказал Томас Зурбухен, администратор научного отдела НАСА. «Эти первые две научные кампании позволили получить невероятное разнообразие образцов для возвращения на Землю в рамках кампании по возвращению образцов с Марса».

Соединение считается «органическим», если оно состоит из одного или нескольких атомов углерода в сочетании с атомами других элементов, которые обычно включают водород, кислород и азот. Некоторые из этих соединений образуют химические строительные блоки для жизни, поэтому их присутствие обычно считается биосигналом, то есть подсказкой, что в прошлом здесь могла существовать жизнь. Однако не все органические молекулы образуют биологические соединения.

Существуют также химические процессы, которые производят эти молекулы и не требуют участия живых организмов. Например, метан, являющийся побочным продуктом пищеварения микробов здесь, на Земле, может быть получен в результате геотермальных реакций, в которых биология не играет роли. Поэтому следы органических соединений не обязательно являются биологическим признаком.

Скала «Wildcat Ridge».

В 2013 году марсоход НАСА Curiosity уже обнаружил доказательства наличия органических веществ в образцах горной пыли. Perseverance также уже обнаружил органическое вещество в районе кратера Езеро. Последний отчет Perseverance был сделан в районе, где осадок и соли осели в озере — условия, в которых могла возникнуть жизнь. Поэтому важность этих образцов велика, даже если они еще не являются доказательством прошлой жизни.

«Можно с уверенностью сказать, что это самые ценные образцы горных пород, которые когда-либо были собраны«, — сказал Дэвид Шустер, ученый, входящий в состав команды Perseverance.

Их состав в сочетании с местностью, в которой они были найдены, делает их идеальными для изучения возможного присутствия биологических следов. Однако с этим придется подождать до их возвращения на Землю. В настоящее время Perseverance собрала 12 образцов. Ожидается, что они будут оставлены на поверхности в течение следующих двух месяцев миссии.

В далеком прошлом песок, грязь и соли, которые сейчас составляют образец, взятый со скалы Wildcat Ridge, были отложены в условиях, где потенциально могла процветать жизнь. Тот факт, что органическое вещество было обнаружено в такой осадочной породе, которая, как известно, сохранила окаменелости древней жизни здесь, на Земле, имеет важное значение.

Однако какими бы способными ни были наши приборы на борту Perseverance, дальнейшие выводы о том, что содержится в образце Wildcat Ridge, придется подождать, пока образец не будет возвращен на Землю для углубленного изучения в рамках кампании агентства по возвращению образцов с Марса.

Подпишитесь на нас:Дзен. Новости / Вконтакте / Telegram

Back to top button

Астрохимики обнаружили новую органическую молекулу недалеко от центра Млечного Пути

Спектроскопические исследования молекулы пропаргилимина в лаборатории помогли найти ее в облаке недалеко от центра Млечного Пути. Об этом исследователи из Германии и Италии написали в препринте на arXiv.org.

Сложными органическими молекулами астрохимики называют соединения, которые состоят из шести или более атомов и содержат углерод. Из более 200 молекул, обнаруженных к настоящему времени в межзвездном пространстве, только около 70 можно отнести к сложным. Исследование таких соединений должно помочь раскрыть механизм образования химической сложности — понять, как из простых компонентов возникают структуры, необходимые для начала биохимических процессов на планете. Сложные органические молекулы, которые содержат азот, вызывают особенный интерес, поскольку именно они могут служить промежуточным звеном в формировании биологически важных типов молекул, таких как нуклеиновые основания и аминокислоты.

О том, как формируются последние за пределами Земли, единого мнения нет.

Среди сложных органических молекул, распространенных в межзвездной среде, до последнего времени было известно шесть представителей класса иминов. Гипотезы их образования в космосе опираются в большинстве случаев на химический путь от простой нитрильной группы через таутомеризацию или частичную гидрогенизацию на поверхностях частичек пылевого вещества.

Лука Бидзокки (Luca Bizzocchi) из Института внеземной физики имени Макса Планка и его коллеги из Национального института астрофизики Италии решили попробовать найти в космическом пространстве еще один имин — пропаргилимин, структурный изомер хорошо известной астрофизикам молекулы акрилонитрила. Формула этого нестабильного соединения HCCCHNH. Его сложно выделить в земных условиях, но при низкой плотности и типичных для межзвездной среды температурах оно должно чувствовать себя неплохо. Особенность молекулы пропаргилимина — ее двойная углерод-азотная связь, которая дает ей высокую реакционную способность.

Молекулы с такой связью участвуют в реакции Штреккера, которая используется в лабораторных условиях для синтеза аминокислот. Подобные реакции вполне могут протекать в холодных средах за пределами Земли — об этом говорит недавнее обнаружение простейшей аминокислоты глицина в коме кометы 67Р Чурюмова-Герасименко.

Астрохимики получили в лаборатории высокоточные спектры двух изомеров пропаргилимина в миллиметровом диапазоне и использовали эти данные для поиска этих изомеров в межзвездном пространстве. Пропаргилимин нашелся в облаке G+0.693-0.027 в Центральной молекулярной зоне на расстоянии около 500 парсек от центра Галактики.

Ранее мы рассказывали о том, как ученые получили «межзвездный» глицин в лабораторных условиях, а также о том, как в области звездообразования обнаружили соединения, которые содержат фосфор — важный элемент для образования больших биомолекул.

Евгения Скареднева

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Органическая молекула Определение и значение

• Лучшие определения
• Викторина
• Подробнее об органической молекуле
• Примеры

Сохраните это слово!

---

Молекула, обычно встречающаяся в живых системах. Органические молекулы обычно состоят из атомов углерода в кольцах или длинных цепочках, к которым присоединены другие атомы таких элементов, как водород, кислород и азот.

ВИКТОРИНА

ВСЕ ЗА(U)R ЭТОГО БРИТАНСКОГО ПРОТИВ. ВИКТОРИНА ПО АМЕРИКАНСКОМУ АНГЛИЙСКОМУ

Существует огромное количество различий между тем, как люди говорят по-английски в США и Великобритании. Способны ли ваши языковые навыки определить разницу? Давай выясним!

Вопрос 1 из 7

Правда или ложь? Британский английский и американский английский различаются только сленговыми словами.

Слова рядом органическая молекула

органическая химия, органические соединения, органическое заболевание, организм, органический светодиод, органическая молекула, органические молекулы, органический психоз, органическая солидарность, организм, органист

Новый словарь культурной грамотности, третье издание Авторское право © 2005 г., издательство Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company.

Опубликовано издательством Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Все права защищены.

БОЛЬШЕ ОБ ОРГАНИЧЕСКОЙ МОЛЕКУЛЕ

Что такое

органическая молекула ?

Органическая молекула представляет собой сложную молекулу, которая в основном состоит из атомов углерода, связанных с другими элементами и/или другими атомами углерода. Все живые существа на Земле состоят из органических молекул.

Молекула представляет собой группу атомов, связанных вместе. Organic — это прилагательное, которое относится к соединениям, содержащим углерод, или, в более широком смысле, к живым организмам.

Органические молекулы , по сути, являются «кирпичиками» жизни, потому что каждое живое существо (растение или животное) состоит из органических молекул и обычно нуждается в других органических молекулах , чтобы жить. Органические молекулы отвечают за ДНК и РНК у животных и растений.

Почему

органических молекул важны для жизни?

Поскольку жизнь, какой мы ее знаем, не может существовать без органических молекул, ученые логически пришли к выводу, что органических молекул должны предшествовать самой жизни и, возможно, возникли более 4 миллиардов лет назад. В 1800-х годах химики (такие как Йонс Якоб Берцелиус и Фридрих Велер) были пионерами в области органической химии (изучения соединений углерода). Химики-органики определили, что присутствие углерода отличает живую материю от неживой.

Проще говоря, органическая молекула

представляет собой сложную молекулу, содержащую углеродный элемент, связанный с другими элементами. Углерод — невероятно универсальный элемент, который может образовывать связи со многими другими элементами, такими как водород, кислород и азот, или другими атомами углерода, образуя огромные углеродные цепи.

Живые организмы зависят от четырех типов органических молекул :

• Нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), которые хранят генетическую информацию в клетках.
• Липиды (такие как жиры), которые выполняют широкий спектр задач, начиная от снабжения энергией и заканчивая транспортировкой химических сообщений.
• Углеводы, которые являются основным источником энергии как для животных, так и для растительных клеток.
• Белки, отвечающие за широкий спектр жизненно важных процессов.

Органические молекулы (которые всегда включают углерод) настолько важны для живых организмов, что считается, что сама жизнь основана на углероде. На Земле не существует жизни, в которой не было бы органических молекул. Возможность инопланетной жизни, основанной на чем-то другом, является популярным предметом научных спекуляций и научной фантастики.

Неорганические молекулы, такие как двуокись углерода, гораздо менее сложны, чем органических молекул , и редко встречаются в живых существах.

Знаете ли вы…?

Недавно идентифицированным органическим молекулам иногда дают интересные названия. В 2008 году группа японских ученых идентифицировала глазной белок, который они назвали Пикачурином, в честь персонажа Пикачу из серии видеоигр 9.0039 Покемон. И это был даже не первый белок, названный в честь персонажа видеоигры! Особенно остроконечный белок, обнаруженный в 1980-х годах, был назван белком Sonic Hedgehog.

Каковы реальные примеры

органических молекул ?

Органические молекулы есть не только в нашем организме и в пище, которую мы едим, — они также были обнаружены на Марсе!

Раньше я любил писать секретные сообщения на банановой кожуре, чтобы на следующий день напугать свою семью! 😈 А здесь я нарисовала изоамилацетат, органическую молекулу, ответственную за сильный банановый запах. @WorkentinChem #orgo2213ART pic.twitter.com/QedStLNB0C

— snie (@spnnni) 7 ноября 2019 г.

Сложные органические молекулы существуют на астероидах и, возможно, на кометах. https://t.co/RyCcVraqT1

— Журнал астрономии (@AstronomyMag) 12 ноября 2019 г.

Проверьте себя!

____ является центральным элементом в органических молекулах , потому что он может легко связываться со многими другими элементами, такими как водород, и даже с самим собой, образуя длинные цепочки.

Как использовать органическую молекулу в предложении

• Любые планы по расширению ее физических упражнений должны, настаивает она, оставаться «полностью органическими».

  Как «Класс» Тэрин Туми стал последним увлечением фитнесом в Нью-Йорке|Лиззи Крокер|9 января 2015 г.|DAILY BEAST

• Я узнала кое-что, что я никогда не смогу забыть об органическом разложении и человеческих костях.

  В поисках утраченного ковчега в реальной жизни|Алекс Белт|14 ноября 2014 г. |DAILY BEAST

• Все они разбились на группы, работая с цельной, почти органической точностью.

  Как АНБ стало машиной для убийств|Шейн Харрис|9 ноября 2014 г.|DAILY BEAST

• Ее восхитительные сертифицированные органические бальзамы для губ EOS, выпущенные ограниченным тиражом, также доступны в аптеках по всей стране в праздничный сезон.

  Вопросы и ответы с дизайнером Рэйчел Рой|Синтия Аллум|3 ноября 2014 г.|DAILY BEAST

• Или вас сочтут «слишком экстремальным», если вы решите покупать только местные экологически чистые продукты?

  Орторексия: когда здоровое питание становится навязчивой идеей|DailyBurn|25 октября 2014|DAILY BEAST

• смысл.

  Неразгаданная загадка социальной справедливости|Стивен Ликок

• Это важный момент в диагностике функциональных и органических состояний.

  Руководство по клинической диагностике|James Campbell Todd

• Таким образом, отсутствие или заметное уменьшение указывает на органическое заболевание желудка.

  Руководство по клинической диагностике|Джеймс Кэмпбелл Тодд

• При нормальном количестве свободной соляной кислоты органического заболевания желудка, вероятно, не существует.

  Руководство по клинической диагностике|James Campbell Todd

• Затем определяется общая кислотность, и разница между двумя определениями показывает количество органических кислот.

  Руководство по клинической диагностике|Джеймс Кэмпбелл Тодд

7.1: Органические молекулы — Биология LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

5306

• OpenStax
• OpenStax

Цели обучения

• Определите общие элементы и структуры, встречающиеся в органических молекулах
• Объясните понятие изомерии
• Определите примеры функциональных групп
• Описать роль функциональных групп в синтезе полимеров

Clinical Focus: Part 1

Пенни, 16-летняя студентка, обратилась к врачу с жалобами на зудящую кожную сыпь. В анамнезе были аллергические эпизоды. Врач посмотрел на ее загорелую кожу и спросил, не перешла ли она на другой солнцезащитный крем. Она сказала, что да, поэтому врач поставил диагноз аллергическая экзема. Симптомы были легкими, поэтому врач посоветовал Пенни избегать использования солнцезащитного крема, вызвавшего реакцию, и прописал безрецептурный увлажняющий крем, чтобы сохранить ее кожу увлажненной и уменьшить зуд.

Упражнение \(\PageIndex{1}\)

1. Какие вещества вы ожидаете найти в увлажняющем креме?
2. Какие физические или химические свойства этих веществ помогут уменьшить зуд и воспаление кожи?

Биохимия — это дисциплина, изучающая химию жизни, и ее целью является объяснение форм и функций на основе химических принципов. Органическая химия — это дисциплина, посвященная изучению химии углерода, которая является основой для изучения биомолекул и дисциплины биохимии. И биохимия, и органическая химия основаны на концепциях общей химии, некоторые из которых представлены в Приложении А.

Элементы в живых клетках

Наиболее распространенным элементом в клетках является водород (H), за ним следуют углерод (C), кислород (O), азот (N), фосфор (P) и сера (S). Мы называем эти элементы макроэлементами, и на их долю приходится около 99% сухой массы клеток. Некоторые элементы, такие как натрий (Na), калий (K), магний (Mg), цинк (Zn), железо (Fe), кальций (Ca), молибден (Mo), медь (Cu), кобальт (Co), марганец (Mn) или ванадий (Va) необходимы некоторым клеткам в очень малых количествах и называются микроэлементами или микроэлементами. Все эти элементы необходимы для функционирования многих биохимических реакций и, следовательно, необходимы для жизни.

Четыре наиболее распространенных элемента в живой материи (C, N, O и H) имеют низкие атомные номера и, таким образом, являются легкими элементами, способными образовывать прочные связи с другими атомами для образования молекул (рис. \(\PageIndex{1}\ )). Углерод образует четыре химические связи, азот – три, кислород – две, а водород – одну. При соединении внутри молекул кислород, сера и азот часто имеют одну или несколько «неподеленных пар» электронов, которые играют важную роль в определении многих физических и химических свойств молекул (см. Приложение А). Комбинация этих признаков позволяет формировать огромное количество разнообразных молекулярных видов, необходимых для формирования структур и обеспечения функций живых организмов.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): некоторые распространенные молекулы включают двуокись углерода, аммиак и кислород, которые состоят из комбинаций атомов кислорода (красные сферы), атомов углерода (серые сферы), атомов водорода (белые сферы), или атомы азота (синие сферы).

Живые организмы содержат неорганические соединения (в основном вода и соли; см. Приложение А) и органические молекулы. Органические молекулы содержат углерод; неорганические соединения — нет. Оксиды углерода и карбонаты являются исключением; они содержат углерод, но считаются неорганическими, поскольку не содержат водорода. Атомы органической молекулы обычно организованы вокруг цепочек атомов углерода.

Неорганические соединения составляют 1–1,5% массы живой клетки. Это небольшие простые соединения, которые играют важную роль в клетке, хотя и не образуют клеточных структур. Большая часть углерода, обнаруженного в органических молекулах, происходит из неорганических источников углерода, таких как двуокись углерода, захваченная микроорганизмами в результате фиксации углерода.

Упражнение \(\PageIndex{2}\)

1. Опишите самые распространенные элементы в природе.
2. Каковы различия между органическими и неорганическими молекулами?

Органические молекулы и изомерия

Органические молекулы в организмах обычно крупнее и сложнее неорганических. Их углеродные скелеты скрепляются ковалентными связями. Они образуют клетки организма и выполняют химические реакции, облегчающие жизнь. Все эти молекулы, называемые биомолекулами, потому что они являются частью живой материи, содержат углерод, который является строительным материалом жизни. Углерод — уникальный элемент, поскольку он имеет четыре валентных электрона на внешних орбиталях и может образовывать четыре одинарные ковалентные связи с четырьмя другими атомами одновременно (см. Приложение А). Этими атомами обычно являются кислород, водород, азот, сера, фосфор и сам углерод; простейшим органическим соединением является метан, в котором углерод связывается только с водородом (рис. \(\PageIndex{2}\)).

В результате уникального сочетания размера и свойств связывания углерода атомы углерода могут связываться вместе в большом количестве, образуя цепь или углеродный скелет. Углеродный скелет органических молекул может быть прямым, разветвленным или кольцеобразным (циклическим). Органические молекулы построены на цепочках атомов углерода различной длины; большинство из них обычно очень длинные, что позволяет использовать огромное количество и разнообразие соединений. Никакой другой элемент не может образовывать столько различных молекул столь разных размеров и форм.

Рисунок \(\PageIndex{2}\): Атом углерода может связываться с четырьмя другими атомами. Простейшей органической молекулой является метан (CH ₄ ), изображенный здесь.

Молекулы с одинаковым атомным составом, но разным структурным расположением атомов называются изомерами. Понятие изомерии очень важно в химии, потому что строение молекулы всегда напрямую связано с ее функцией. Небольшие изменения в структурном расположении атомов в молекуле могут привести к совершенно другим свойствам. Химики представляют молекулы по их структурной формуле, которая представляет собой графическое представление молекулярной структуры, показывающее, как расположены атомы. Соединения, которые имеют одинаковые молекулярные формулы, но различаются последовательностью связывания атомов, называются структурными изомерами. Моносахариды глюкоза, галактоза и фруктоза имеют одинаковую молекулярную формулу C9.0303 6 H ₁₂ O ₆ , но из рисунка \(\PageIndex{3}\) видно, что атомы связаны друг с другом по-разному.

Рисунок \(\PageIndex{3}\): Глюкоза, галактоза и фруктоза имеют одинаковую химическую формулу (C ₆ H ₁₂ O ₆ ), но эти структурные изомеры различаются по своим физическим и химическим свойствам.

Изомеры, отличающиеся пространственным расположением атомов, называются стереоизомерами; один уникальный тип — энантиомеры. Свойства энантиомеров впервые были открыты Луи Пастером в 1848 году при использовании микроскопа для анализа кристаллизованных продуктов брожения вина. Энантиомеры — это молекулы, обладающие свойством хиральности, в которых их структуры являются зеркальными отражениями друг друга, которые не накладываются друг на друга. Хиральность является важной характеристикой многих биологически важных молекул, о чем свидетельствуют примеры структурных различий в энантиомерных формах моносахарида глюкозы или аминокислоты аланина (рис. \(\PageIndex{4}\)).

Многие организмы способны использовать только одну энантиомерную форму определенных типов молекул в качестве питательных веществ и строительных блоков для создания структур внутри клетки. Некоторые энантиомерные формы аминокислот имеют совершенно разные вкусы и запахи при употреблении в пищу. Например, L-аспартам, обычно называемый аспартамом, имеет сладкий вкус, тогда как D-аспартам не имеет вкуса. Энантиомеры лекарств могут иметь очень разные фармакологические эффекты. Например, соединение меторфан существует в виде двух энантиомеров, один из которых действует как противокашлевое средство (9).0039 декстро меторфан, средство от кашля), тогда как другой действует как анальгетик ( лево меторфан, препарат, аналогичный по действию кодеину).

Рисунок \(\PageIndex{4}\): Энантиомеры — это стереоизомеры, обладающие хиральностью. Их химические структуры являются несовместимыми зеркальными отображениями друг друга. (а) D-глюкоза и L-глюкоза представляют собой моносахариды, являющиеся энантиомерами. (b) Энантиомеры D-аланин и L-аланин являются энантиомерами, обнаруженными в бактериальных клеточных стенках и клетках человека соответственно.

Энантиомеры также называют оптическими изомерами, потому что они могут вращать плоскость поляризованного света. Некоторые из кристаллов, которые Пастер наблюдал при брожении вина, вращали свет по часовой стрелке, тогда как другие вращали свет против часовой стрелки. Сегодня мы обозначаем энантиомеры, которые вращают поляризованный свет по часовой стрелке (+), как формы d , а зеркальное отображение той же молекулы, которая вращает поляризованный свет против часовой стрелки (-), как форму l . Этикетки d и l произошли от латинских слов 9.0039 dexter (справа) и laevus (слева) соответственно. Эти два разных оптических изомера часто обладают очень разными биологическими свойствами и активностью. Некоторые виды плесени, дрожжей и бактерий, такие как Rhizopus , Yarrowia и Lactobacillus spp., соответственно, могут метаболизировать только один тип оптического изомера; противоположный изомер не подходит в качестве источника питательных веществ. Еще одной важной причиной, по которой следует знать об оптических изомерах, является терапевтическое использование этих типов химических веществ для лечения лекарств, поскольку на некоторые микроорганизмы может воздействовать только один конкретный оптический изомер.

Упражнение \(\PageIndex{3}\)

Мы говорим, что жизнь основана на углероде. Что делает углерод таким подходящим для включения в состав всех макромолекул живых организмов?

Биологически значимые функциональные группы

Помимо атомов углерода, биомолекулы также содержат функциональные группы — группы атомов внутри молекул, которые классифицируются по их конкретному химическому составу и химическим реакциям, которые они выполняют, независимо от молекулы, в которой группа находится найденный. Некоторые из наиболее распространенных функциональных групп перечислены на рисунке \(\PageIndex{5}\). В формулах символ R означает «остаток» и представляет остаток молекулы. R может обозначать только один атом водорода или группу из многих атомов. Обратите внимание, что некоторые функциональные группы относительно просты и состоят всего из одного или двух атомов, а некоторые состоят из двух таких более простых функциональных групп. Например, карбонильная группа представляет собой функциональную группу, состоящую из атома углерода, связанного двойной связью с атомом кислорода: C=O. Он присутствует в нескольких классах органических соединений как часть более крупных функциональных групп, таких как кетоны, альдегиды, карбоновые кислоты и амиды. В кетонах карбонил присутствует как внутренняя группа, тогда как в альдегидах это концевая группа.

Рисунок \(\PageIndex{5}\): функциональные группы.

Макромолекулы

Углеродные цепи образуют скелет большинства органических молекул. Функциональные группы соединяются с цепью, образуя биомолекулы. Поскольку эти биомолекулы обычно большие, мы называем их макромолекулами. Многие биологически значимые макромолекулы образуются путем соединения большого количества идентичных или очень похожих органических молекул меньшего размера. Меньшие молекулы действуют как строительные блоки и называются мономерами, а макромолекулы, образующиеся в результате их соединения, называются полимерами. Клетки и клеточные структуры включают четыре основные группы углеродсодержащих макромолекул: полисахариды, белки, липиды и нуклеиновые кислоты. В этой главе будут изучаться первые три группы молекул. Биохимия нуклеиновых кислот будет обсуждаться в разделе «Биохимия генома».

Из множества возможных способов объединения мономеров с получением полимеров одним из распространенных способов образования биологических макромолекул является дегидратационный синтез. В этой химической реакции молекулы мономера соединяются друг с другом в процессе, в результате которого в качестве побочного продукта образуются молекулы воды:

\[\text{H—мономер—OH} + \text{H—мономер—OH} ⟶ \text{H—мономер—мономер—OH} + \ce{h3O}\]

На рисунке \(\PageIndex{6}\) показан дегидратационный синтез связывания глюкозы с образованием мальтозы и молекулы воды. Таблица \(\PageIndex{1}\) суммирует макромолекулы и некоторые их функции.

Рисунок \(\PageIndex{6}\): В этой реакции синтеза дегидратации две молекулы глюкозы соединяются вместе, образуя мальтозу. В процессе образуется молекула воды. Carbohydrates function as: Energy storage, receptors, food, structural role in plants, fungal cell walls, exoskeletons of insects. Lipids function as: Energy storage, membrane structure, insulation, hormones, pigments. Nucleic acids function as : torage and transfer of genetic information. Proteins function as: Enzymes, structure, receptors, transport, structural role in the cytoskeleton of a cell and the extracellular matrix»>

Таблица \(\PageIndex{1}\): Функции макромолекул

Макромолекула	Функции
Углеводы	Запас энергии, рецепторы, пища, структурная роль в растениях, клеточные стенки грибов, экзоскелеты насекомых
Липиды	Аккумулирование энергии, мембранная структура, изоляция, гормоны, пигменты
Нуклеиновые кислоты	Хранение и передача генетической информации
Белки	Ферменты, строение, рецепторы, транспорт, структурная роль в цитоскелете клетки и внеклеточном матриксе

Упражнение \(\PageIndex{4}\)

Что является побочным продуктом реакции синтеза дегидратации?

• Наиболее распространенными элементами в клетках являются водород, углерод, кислород, азот, фосфор и сера.
• Жизнь основана на углероде. Каждый атом углерода может связываться с другим, образуя углеродный скелет , который может быть прямым, разветвленным или иметь форму кольца.
• Одно и то же количество и типы атомов могут связываться друг с другом по-разному, образуя разные молекулы, называемые изомерами . Изомеры могут различаться последовательностью связывания их атомов ( структурные изомеры ) или пространственным расположением атомов с одинаковыми последовательностями связывания (стереоизомеры ), а их физические и химические свойства могут незначительно или сильно различаться.
• Функциональные группы придают определенные химические свойства молекулам, которые их несут. Обычными функциональными группами в биомолекулах являются гидроксильная, метильная, карбонильная, карбоксильная, амино, фосфатная и сульфгидрильная.
• Макромолекулы представляют собой полимеры , собранные из отдельных звеньев, мономеров , которые связываются друг с другом подобно строительным блокам.