바이러스는 유기물 분자로 구성되어 있습니다. 화학. 신체는 바이러스 감염으로부터 자신을 어떻게 보호합니까?

바이러스 왕국의 대표자는 특별한 생명체 그룹입니다. 그것들은 고도로 특화된 구조를 가지고 있을 뿐만 아니라 특정한 신진대사를 특징으로 합니다. 이 기사에서 우리는 비세포 형태의 생명인 바이러스를 연구할 것입니다. 그것이 무엇으로 구성되어 있고 어떻게 번식하며 자연에서 어떤 역할을 하는지는 그것을 읽으면서 배우게 될 것입니다.

비세포 생명체의 발견

1892년 러시아 과학자 D. Ivanovsky는 담배 질병의 원인 물질인 담배 모자이크를 연구했습니다. 그는 병원체가 박테리아에 속하지 않고 나중에 바이러스라고 불리는 특별한 형태임을 확립했습니다. 19세기 말에는 고해상도 현미경이 아직 생물학에 사용되지 않았기 때문에 과학자는 바이러스가 어떤 분자로 구성되어 있는지 알아내고 그것을 보고 설명할 수 없었습니다. 20세기 초에 전자현미경이 발명된 후 세계는 새로운 왕국의 첫 번째 대표자를 보았는데, 이는 인간의 질병과 다른 살아있는 유기체를 치료하기 어렵고 위험하게 만드는 원인으로 밝혀졌습니다. 동물, 식물, 박테리아.

야생 생물 체계에서 비세포 형태의 위치

앞에서 언급했듯이 이러한 유기체는 다섯 번째 바이러스로 분류됩니다. 기본 형태적 특성, 모든 바이러스의 특징은 세포 구조가 없다는 것입니다. 지금까지 과학계에서는 비세포 형태가 이 개념의 완전한 의미에서 살아있는 물체인지 여부에 대한 논의가 중단되지 않았습니다. 결국, 신진 대사의 모든 징후는 침투 후에 만 ​​가능합니다. 살아있는 세포. 지금까지 바이러스는 무생물처럼 행동합니다. 대사 반응이 없고 번식하지 않습니다. 20세기 초, 과학자들 앞에서 바이러스란 무엇이며, 그 껍질은 무엇으로 구성되어 있으며, 바이러스 입자 안에는 무엇이 있습니까? 그 답은 다년간의 연구와 실험의 결과로 얻어졌으며, 이는 새로운 과학적 규율. 그것은 생물학과 의학의 교차점에서 발생했으며 바이러스학이라고 불립니다.

구조적 특징

"기발한 모든 것은 단순하다"라는 표현은 직접적으로 세포가 아닌 생명체를 가리킨다. 바이러스는 단백질 코트로 덮인 DNA 또는 RNA와 같은 핵산 분자로 구성됩니다. 자체 에너지 및 단백질 합성 장치가 없습니다. 숙주 세포가 없으면 바이러스는 살아있는 물질의 단일 징후가 없습니다. 호흡도, 성장도, 과민성도, 번식도 없습니다. 이 모든 것이 나타나기 위해서는 단 한 가지만 필요합니다. 희생자 인 살아있는 세포를 찾고 신진 대사를 핵산에 종속시키고 마침내 파괴하는 것입니다. 앞서 언급한 바와 같이 바이러스의 껍질은 정돈된 구조를 가진 단백질 분자(단순 바이러스)로 구성되어 있습니다.

껍데기에 실제로 지단백질 서브유닛이 포함되어 있는 경우 세포질 막숙주 세포에서 이러한 바이러스를 복합체(천연두 및 B형 간염의 원인 물질)라고 합니다. 종종 당단백질은 바이러스의 표면 외피의 일부이기도 합니다. 그들은 신호 기능을 수행합니다. 따라서 껍질과 바이러스 자체는 단백질과 핵산(DNA 또는 RNA)과 같은 유기 성분 분자로 구성됩니다.

바이러스는 살아있는 세포에 어떻게 침투합니까?

세포에 대한 병원체의 공격 결과는 바이러스의 DNA 또는 RNA와 자체 단백질 입자의 연결입니다. 따라서 새로 형성된 바이러스는 정렬된 단백질 입자로 코팅된 핵산 분자로 구성됩니다. 숙주 세포의 막이 파괴되고 세포가 죽고 여기에서 방출된 바이러스가 신체의 건강한 세포에 도입됩니다.

역 중복 현상

이 왕국의 대표자들에 대한 연구가 시작될 때 바이러스가 세포로 구성되어 있다는 의견이 있었지만 이미 D. Ivanovsky의 실험은 미생물 필터를 사용하여 병원체를 분리할 수 없음을 입증했습니다. 악성 특성을 유지하는 여과액.

추가 연구를 통해 바이러스가 분자로 구성되어 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 유기물세포에 직접 침투한 후에야 살아있는 물질의 징후를 보입니다. 그것에서 그는 곱하기 시작합니다. 위에서 설명한 바와 같이 대부분의 RNA가 포함되어 있지만 AIDS 바이러스와 같은 일부는 숙주 세포의 핵에서 DNA 합성을 일으킵니다. 이 현상을 역 복제라고합니다. 그런 다음 바이러스의 m-RNA가 DNA 분자에서 합성되고 이미 바이러스 단백질 소단위의 조립이 시작되어 껍질을 형성합니다.

박테리오파지의 특징

박테리오파지란 무엇입니까? 세포 또는 바이러스입니까? 이 비세포 생명체는 무엇으로 이루어져 있습니까? 이러한 질문에 대한 답변은 다음과 같습니다. 독점적으로 원핵 생물에 영향을 미치는 박테리아 - 박테리아. 그 구조는 다소 독특합니다. 바이러스는 유기물 분자로 구성되어 있으며 세 부분으로 나뉩니다: 머리, 간상체(외피) 및 꼬리 필라멘트. 앞 부분-머리-에는 DNA 분자가 있습니다. 내부에 중공 코어가 있는 케이스가 뒤따릅니다. 그것에 부착된 꼬리 필라멘트는 박테리아 원형질막의 수용체 위치와 바이러스의 연결을 제공합니다. 박테리오파지의 작용 원리는 주사기와 비슷합니다. 칼집 단백질의 수축 후 DNA 분자는 중공 막대로 들어간 다음 표적 세포의 세포질에 주입됩니다. 이제 감염된 박테리아는 바이러스의 DNA와 단백질을 합성하여 필연적으로 사망에 이릅니다.

신체는 바이러스 감염으로부터 자신을 어떻게 보호합니까?

자연은 식물, 동물 및 인간의 바이러스성 질병에 저항하는 특수 보호 장치를 만들었습니다. 병원균 자체는 세포에 의해 항원으로 인식됩니다. 신체에 바이러스가 존재하면 보호 항체 인 면역 글로불린이 생성됩니다. 면역 체계의 기관인 흉선, 림프절은 바이러스 침입에 반응하고 보호 단백질인 인터페론 생성에 기여합니다. 이 물질은 바이러스 입자의 발달을 억제하고 번식을 억제합니다. 위에서 논의한 두 가지 유형의 보호 반응은 체액성 면역과 관련이 있습니다. 또 다른 형태의 보호는 셀룰러입니다. 백혈구, 대식세포, 호중구는 바이러스 입자를 흡수하여 분해합니다.

바이러스의 의미

그것이 대부분 부정적이라는 것은 비밀이 아닙니다. 전자현미경에서만 볼 수 있는 이 초소형 병원성 입자(15~450nm)는 예외 없이 지구상에 존재하는 모든 유기체의 위험하고 다루기 힘든 질병을 유발합니다. 따라서 예를 들어 신경계(광견병, 뇌염, 소아마비), 면역계(AIDS), 소화기계(간염), 호흡기계(독감, 선천성 감염)와 같은 중요한 기관과 시스템이 영향을 받습니다. 동물은 천산갑, 전염병 및 식물 - 다양한 괴사, 반점, 모자이크로 고통받습니다.

왕국의 다양한 대표자들은 끝까지 연구되지 않았습니다. 그 증거는 새로운 유형의 바이러스가 여전히 발견되고 이전에는 흔하지 않은 질병이 진단되고 있다는 것입니다. 예를 들어, 20세기 중반 아프리카에서 지카 바이러스가 발견되었습니다. 모기에 물렸을 때 인간과 다른 포유류를 감염시키는 모기의 몸에서 발견됩니다. 질병의 증상은 병원체가 주로 중추 신경계에 영향을 미친다는 것을 나타냅니다. 신경계신생아에서 소두증을 유발합니다. 이 바이러스의 보균자인 사람들은 의료 활동에서 이 질병의 성적 전염 사례가 보고되었기 때문에 파트너에게 잠재적인 위험을 초래한다는 사실을 기억해야 합니다.

바이러스의 긍정적인 역할은 유전 공학에서 해충 종과의 싸움에서 바이러스를 사용하기 때문일 수 있습니다.

이 논문에서 우리는 바이러스가 무엇인지, 그 입자가 무엇으로 구성되어 있는지, 유기체가 병원체로부터 자신을 보호하는 방법을 설명했습니다. 우리는 또한 비세포 생명체가 자연에서 어떤 역할을 하는지 결정했습니다.

바이러스는 두 가지 특성에서 무생물과 다릅니다. 유사한 형태를 재생산하는 능력(번식)과 유전 및 변이성을 소유하는 능력입니다.

바이러스는 매우 간단합니다. 각각의 바이러스 입자는 RNA 또는 DNA라는 단백질 코트로 둘러싸여 있습니다.캡시드(그림 16).

2. 바이러스의 중요한 활동.

세포에 침투한 바이러스는 신진대사를 변화시켜 모든 활동을 바이러스 핵산 및 바이러스 단백질 생산으로 유도합니다. 세포 내부에서 합성된 핵산 분자와 단백질로부터 바이러스 입자의 자가 조립이 발생합니다. 죽음의 순간까지 엄청난 수의 바이러스 입자가 세포에서 합성될 시간이 있습니다. 궁극적으로 세포는 죽고 껍질이 터지며 바이러스는 숙주 세포를 떠납니다(그림 17).

살아있는 유기체의 세포에 정착하는 바이러스는 인플루엔자, 천연두, 홍역, 소아마비, 볼거리, 광견병, AIDS 및 기타 여러 가지 위험한 질병을 유발합니다. 식물에서 - 담배, 토마토, 오이, 잎 말림, 왜소증 등의 모자이크 질병; 동물 - 구제역, 돼지 및 조류 열병, 말의 전염성 빈혈 등

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  1. 탄수화물에는 어떤 요소가 있습니까? 탄수화물의 일반식을 적어보세요.
  2. 핵산(DNA 및 RNA)의 일부인 탄수화물은 무엇입니까?
  3. 가장 중요한 이당류의 이름을 적으십시오.
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  5. 식물과 곰팡이 세포의 세포벽에서 발견되는 다당류는 무엇입니까?
  6. 예비 물질로 식물 및 동물 세포에 저장되는 탄수화물은 무엇입니까?
  7. 아미노산의 일반식을 쓰시오.
  8. 단백질의 1차 및 2차 구조는 무엇입니까?
  9. 단백질의 3차 및 4차 구조는 무엇입니까?
  10. 변성이란 무엇입니까?
  11. 생체 고분자는 어떤 분자입니까?
  12. 효소는 무엇입니까?
  13. 기질 분자와 상호 작용하는 효소 영역의 이름은 무엇입니까?
  14. 세포에서 DNA 분자는 어디에 있습니까?
  15. DNA 뉴클레오티드의 질소 염기는 무엇입니까? RNA?
  16. DNA의 상보적인 질소 염기 사이에 몇 개의 수소 결합이 형성됩니까?
  17. 세포에서 DNA와 RNA의 기능은 무엇입니까?
  18. DNA 뉴클레오티드의 일부인 탄수화물은 무엇입니까? RNA?
  19. 단백질 외에 어떤 유기 분자가 촉매 활성을 가지고 있습니까?
  20. 세포에서 어떤 유형의 RNA가 발견됩니까?
  21. RNA 분자는 세포의 어디에 위치합니까?
  22. 어떤 분자가 지방을 구성합니까?
  23. 탄수화물에 비해 지방이 산화될 때 얼마나 많은 에너지가 방출됩니까?
  24. 유전 정보의 관리인은 어떤 분자입니까?
  25. 어떤 분자가 주요 건축자재세포? 1차 및 2차 에너지원?
  26. ATP에는 어떤 탄수화물과 어떤 질소 염기가 있습니까?
  27. ATP가 AMP와 2H 분자로 분해될 때 방출되는 에너지의 양 3 RO 4 ?
  28. 정상적인 신진 대사를 위해 신체에 비타민이 필요한 이유는 무엇입니까?
  29. 바이러스에서 어떤 핵산을 찾을 수 있습니까?
  30. 바이러스로 인한 인간 질병 5가지를 나열하십시오.

<Бактериофаг>


다른 바이러스(위성 바이러스)를 감염시키는 바이러스도 발견되었습니다.

많은 바이러스가 AIDS, 풍진 홍역, 볼거리(볼거리), 수두 및 천연두와 같은 질병의 원인이 되는 병원체입니다. 바이러스는 크기가 매우 작으며 대부분이 모든 필터를 통과할 수 있습니다. 그리고 박테리아와 달리 바이러스는 영양 배지에서 자랄 수 없습니다. 몸 밖에서는 생물의 특성을 나타내지 않기 때문입니다. 살아있는 유기체(숙주) 외부에서 바이러스는 살아있는 시스템의 특성을 갖지 않는 물질의 결정체입니다.

이야기

처음으로 (새로운 유형의 병원체로서) 바이러스의 존재는 러시아 과학자 D. I. Ivanovsky에 의해 1892 년에 입증되었습니다. 담배 식물의 질병에 대한 수년간의 연구 끝에 1892년 연구에서 D.I. Ivanovsky는 담배 모자이크가 "챔벌레인 필터를 통과하는 박테리아에 의해 발생하지만 인공 기질에서 자랄 수 없다는 결론에 도달했습니다. " 5년 후 소의 질병, 즉 구제역 연구에서 유사한 여과 가능한 미생물이 분리되었습니다. 그리고 1898년 네덜란드 식물학자 M. Beijerinck가 D. Ivanovsky의 실험을 재현할 때 그는 그러한 미생물을 "여과 가능한 바이러스"라고 불렀습니다. 축약된 형태로 이 이름은 이 미생물 그룹을 나타내기 시작했습니다. 1901년 최초의 인간 바이러스성 질병인 황열병이 발견되었습니다. 이 발견은 미국 군의관 W. Reid와 그의 동료들에 의해 이루어졌습니다. 1911년에 Francis Rous는 암의 바이러스성 성질인 Rous 육종을 증명했습니다(55년 후인 1966년에 그는 이 발견으로 노벨 생리의학상을 수상했습니다). 이후 몇 년 동안 바이러스 연구는 역학, 면역학, 분자 유전학 및 기타 생물학 분야의 발전에 중요한 역할을 했습니다. 따라서 Hershey-Chase 실험은 유전 특성 전달에서 DNA의 역할에 대한 결정적인 증거가 되었습니다. 안에 다른 년노벨 생리의학상 최소 6개 이상, 3개 이상 노벨상화학에서 바이러스 연구와 직접 관련된 연구로 수여되었습니다. 2002년 뉴욕 대학교에서 최초의 합성 바이러스(소아마비 바이러스)가 만들어졌습니다.

바이러스의 구조

단순하게 구성된 바이러스는 핵산과 그 주위에 껍질(캡시드)을 형성하는 여러 단백질로 구성됩니다. 이러한 바이러스의 예는 담배 모자이크 바이러스입니다. 그 캡시드에는 분자량이 작은 한 유형의 단백질이 포함되어 있습니다. 복잡하게 구성된 바이러스에는 단백질 또는 지단백질과 같은 추가 껍질이 있습니다. 때때로 복잡한 바이러스의 외피에는 단백질 외에 탄수화물이 포함되어 있습니다. 복잡하게 구성된 바이러스의 예는 인플루엔자와 헤르페스의 원인 물질입니다. 그들의 외부 껍질은 바이러스가 세포 외 환경으로 들어가는 숙주 세포의 핵 또는 세포질 막의 조각입니다. 성숙한 바이러스 입자를 비리온이라고 합니다. 사실, 그들은 위에 단백질 코트로 덮인 게놈입니다. 이 껍질은 캡시드입니다. 그것은 핵산을 파괴하는 효소인 뉴클레아제의 영향으로부터 바이러스의 유전 물질을 보호하는 단백질 분자로 만들어집니다. 일부 바이러스에서는 역시 단백질로 구성된 슈퍼캡시드 껍질이 캡시드 위에 위치합니다. 유전 물질은 핵산으로 표시됩니다. 일부 바이러스에서는 이것이 DNA(소위 DNA 바이러스)이고 다른 바이러스에서는 RNA(RNA 바이러스)입니다. 이 경우 바이러스 단백질의 합성에는 효소-역전사 효소(revertase)에 의해 수행되고 RNA를 기반으로 하는 DNA 합성인 역전사가 필요하기 때문에 RNA 바이러스는 레트로바이러스라고도 합니다.

생물권에서 바이러스의 역할

바이러스는 수적으로 지구상에서 가장 흔한 유기물 존재 형태 중 하나입니다. 세계 해양의 물에는 엄청난 수의 박테리오파지(물 1밀리리터당 약 2억 5천만 개의 입자)가 포함되어 있습니다. 는 약 4 × 1030이고 바다 바닥 퇴적물에 있는 바이러스(박테리오파지)의 수는 실제로 깊이에 의존하지 않으며 모든 곳에서 매우 높습니다. 수십만 종(변종)의 바이러스가 바다에 살고 있으며, 그 중 대다수는 설명되지 않았으며 훨씬 덜 연구되었습니다. 바이러스는 일부 살아있는 유기체 종의 개체 수를 조절하는 데 중요한 역할을 합니다(예를 들어 야생 바이러스는 북극 여우의 수를 몇 년마다 여러 번 줄입니다).

유기계의 시스템에서 바이러스의 위치

바이러스의 기원

구조

바이러스 입자(비리온)는 하나 이상의 DNA 또는 RNA 분자로 표시되는 바이러스 게놈을 포함하는 캡시드인 단백질 캡슐입니다. 캡시드는 단백질 복합체인 캡소머로 만들어지며, 차례로 프로토머로 구성됩니다. 단백질과 복합체를 이루는 핵산은 뉴클레오캡시드라는 용어로 지정됩니다. 일부 바이러스에는 외부 지질 외피도 있습니다. 다양한 바이러스의 크기는 20(파보바이러스)에서 500(미미바이러스) 및 그 이상의 나노미터 범위입니다. Virions는 종종 규칙적인 기하학적 모양(20면체, 실린더)을 갖습니다. 이러한 캡시드 구조는 구성 단백질 사이의 결합의 정체성을 제공하므로 바이러스가 게놈에서 공간을 절약할 수 있도록 하는 하나 또는 여러 종의 표준 단백질로 만들 수 있습니다.

감염 메커니즘

일반적으로 단일 세포 규모의 바이러스 감염 과정은 여러 중첩 단계로 나눌 수 있습니다.

1. 세포막에 부착 - 소위 흡착. 일반적으로 비리온이 세포 표면에 흡착되기 위해서는 원형질막에 이 바이러스에 특이적인 수용체인 단백질(종종 당단백질)이 있어야 합니다. 수용체의 존재는 종종 주어진 바이러스의 숙주 범위와 조직 특이성을 결정합니다. 2. 세포 침투. 다음 단계에서 바이러스는 유전 정보를 세포 내부로 전달해야 합니다. 일부 바이러스는 구현에 필요한 자체 단백질도 가지고 있습니다(특히 음성 RNA를 포함하는 바이러스의 경우). 서로 다른 바이러스는 세포에 침투하기 위해 서로 다른 전략을 사용합니다. 예를 들어, 피코르나바이러스는 원형질막을 통해 RNA를 주입하는 반면, 오르소믹소바이러스 비리온은 엔도사이토시스 동안 세포에 포획되어 리소좀의 산성 환경으로 들어가 최종 성숙(바이러스의 탈단백질화)을 겪습니다. 입자), 그 후 RNA는 바이러스 단백질과 결합하여 리소좀 막을 통과하여 세포질로 들어갑니다. 바이러스는 또한 복제의 위치가 다르며 일부 바이러스(예: 동일한 picornavirus)는 세포의 세포질에서 증식하고 일부(예: orthomyxovirus)는 핵에서 증식합니다. 3. 세포 리프로그래밍. 세포 내 바이러스에 감염되면 특수한 항바이러스 방어 메커니즘이 활성화됩니다. 감염된 세포는 주변의 건강한 세포를 항바이러스 상태로 전환하고 면역 체계를 활성화하는 신호 분자인 인터페론을 합성하기 시작합니다. 세포에서 바이러스 복제로 인한 손상은 내부 세포 제어 시스템에 의해 감지될 수 있으며, 그러한 세포는 세포 사멸 또는 프로그램된 세포 사멸이라는 과정에서 "자살"해야 합니다. 바이러스의 생존은 항바이러스 방어 시스템을 극복하는 바이러스의 능력에 직접적으로 의존합니다. 진화 과정에서 많은 바이러스(예: picornaviruses, flaviviruses)가 인터페론의 합성, 세포사멸 프로그램 등을 억제하는 능력을 획득한 것은 놀라운 일이 아닙니다. 항바이러스 보호를 억제하는 것 외에도 바이러스는 자손의 발달을 위해 세포에서 가장 유리한 조건을 만드는 경향이 있습니다. 4. 지속성. 일부 바이러스는 잠복 상태에 들어가 세포에서 일어나는 과정을 약하게 방해하고 특정 조건에서만 활성화됩니다. 예를 들어, 이것은 일부 박테리오파지의 번식 전략이 구축되는 방식입니다. 감염된 세포가 유리한 환경에 있는 한 파지는 이를 죽이지 않고 딸 세포에 의해 유전되며 종종 세포 게놈에 통합됩니다. 그러나 용원성 파지로 감염된 박테리아가 불리한 환경에 들어가면 병원균이 세포 과정을 통제하여 세포가 새로운 파지를 만드는 물질을 생산하기 시작합니다. 세포는 수천 개의 파지를 생산할 수 있는 공장이 됩니다. 세포를 떠나는 성숙한 입자는 세포막을 파괴하여 세포를 죽입니다. 일부 종양학적 질병은 바이러스(예: 파포바바이러스)의 지속성과 관련이 있습니다. 5. 비리온 성숙 및 세포 탈출. 결국 새로 합성된 게놈 RNA 또는 DNA는 적절한 단백질로 옷을 입고 세포 밖으로 나옵니다. 능동적으로 복제하는 바이러스가 항상 숙주 세포를 죽이는 것은 아니라는 점에 유의해야 합니다. 일부 경우(예: orthomyxoviruses) 자손 바이러스는 파열을 일으키지 않고 원형질막에서 새싹이 납니다. 따라서 세포는 계속 살 수 있고 바이러스를 생산할 수 있습니다.

분자 수준은 생물 조직의 초기, 가장 깊은 수준입니다. 각 유기체는 세포에 있는 유기 물질의 분자로 구성됩니다. 이들은 생물학적 분자입니다. 살아있는 유기체는 동일한 것으로 구성됩니다. 화학 원소, 무생물입니다. 현재 100가지 이상의 원소가 알려져 있으며 대부분이 살아있는 유기체에서 발견됩니다. 살아있는 자연에서 가장 흔합니다: 탄수화물(C), 산소(O), 수소(H) 및 질소(N) 모든 유기 화합물의 기초는 탄소, 그것은 많은 원자와 그 그룹과 결합하여 사슬을 형성합니다. 화학적 구성 요소, 길이 및 모양.

모노머 - 복잡한 화합물의 일부인 상대적으로 단순하게 배열된 원자 그룹 폴리머 - 수많은 링크로 구성된 사슬 - 모노머 바이오폴리머 - 살아있는 유기체의 일부인 폴리머 폴리머 분자는 수천 개의 상호 연결된 모노머(동일하거나 다름) 바이오폴리머의 특성은 다음에 따라 달라집니다. 모노머의 구조 모노머의 수 모노머의 다양성 바이오폴리머는 보편적입니다. 모든 살아있는 유기체에서 동일한 계획에 따라 만들어졌습니다.

자연의 유기물

유기물은 모든 생명체의 근간을 이룹니다. 식물과 동물, 미생물과 바이러스 - 모든 생명체는 엄청난 양의 다양한 유기 물질과 상대적으로 적은 수의 무기 물질로 구성됩니다. 탄소 화합물은 그 다양성과 수많은 화학적 변형을 겪을 수 있는 능력으로 인해 생명이 모든 현상에서 발생하는 기초가 되었습니다. "생명"의 개념에 포함되는 이러한 속성의 운반자는 수천 개의 원자 사슬을 포함하는 분자 인 복잡한 유기 물질입니다. 바이오 폴리머.

우선, 이 단백질 -생명의 운반자, 살아있는 세포의 기초. 복합 유기 고분자 - 단백질은 주로 탄소, 수소, 산소, 질소 및 황으로 구성됩니다. 그들의 분자는 매우 많은 수의 단순한 분자의 조합에 의해 형성됩니다. 아미노산(Art. "생명의 화학"참조).

다양한 단백질이 있습니다. 지지 단백질 또는 구조 단백질이 있습니다. 이러한 단백질은 뼈의 일부이며 연골, 피부, 머리카락, 뿔, 발굽, 깃털, 물고기 비늘을 형성합니다. 구조 단백질은 수축 기능을 수행하는 단백질과 함께 근육 구성에 포함됩니다. 근육 수축(이 유형의 단백질의 가장 중요한 역할)은 그러한 단백질의 화학 에너지의 일부를 기계적 작업으로 전환하는 것입니다. 매우 많은 단백질 그룹이 유기체의 화학 반응을 조절합니다. 이것 효소(생물학적 촉매). 현재 천 개가 넘습니다. 고도로 발달 된 유기체는 또한 보호 단백질을 생성 할 수 있습니다. 소위 항체는 외부에서 몸에 들어간 이물질과 신체를 침전시키거나 결합하여 중화시킬 수 있습니다.

단백질과 함께 생명의 가장 중요한 기능은 핵산.살아있는 유기체에는 항상 신진대사가 있습니다. 거의 모든 셀의 구성이 지속적으로 업데이트됩니다. 세포 단백질도 업데이트됩니다. 그러나 결국, 각 기관, 각 조직에 대해 체인에 고유한 아미노산 순서를 가진 고유한 특수 단백질을 만드는 것이 필요합니다. 이 질서의 수호자는 핵산입니다. 핵산유기체가 단백질을 만드는 일종의 템플릿입니다. 단백질 합성을 위한 암호가 들어 있다고 비유적으로 흔히들 말합니다. 각 단백질에는 자체 코드와 템플릿이 있습니다. 핵산에는 또 다른 기능이 있습니다. 그것들은 또한 핵산 자체의 주형이기도 합니다. 이것은 일종의 "기억 장치"로, 각 종의 생물이 단백질을 만들기위한 코드를 대대로 전달하는 데 도움이됩니다 ( "생명의 화학"기사 참조).

야생 동물의 지원 기능은 단백질에 의해서만 수행되는 것이 아닙니다. 예를 들어 식물에서 지지체, 골격 물질 - 셀룰로오스 및 리그닌. 이들은 또한 고분자 물질이지만 완전히 다른 유형입니다. 셀룰로오스 원자의 긴 사슬은 당 그룹에 속하는 포도당 분자로 구성됩니다. 따라서 셀룰로오스는 다당류로 분류됩니다. 리그닌의 구조는 아직 최종적으로 확립되지 않았습니다. 이것은 또한 분명히 네트워크 분자를 가진 폴리머입니다. 그리고 곤충에서는 역시 다당류인 키틴이 보조 기능을 수행합니다.

화학 에너지를 운반하고 저장하는 많은 물질 그룹(지방, 당 또는 탄수화물)이 있습니다. 그들은 (식품 단백질과 함께) 새로운 세포 형성에 필요한 예비 건축 자재입니다 (Art. "Food Chemistry"참조). 살아있는 유기체의 많은 유기 물질(비타민, 호르몬)은 생명 조절자의 역할을 합니다. 일부는 호흡이나 소화를 조절하고, 다른 일부는 세포의 성장과 분열을 조절하고, 다른 일부는 신경계의 활동 등을 조절합니다. 살아있는 유기체에는 다양한 목적을 위한 수많은 물질이 포함되어 있습니다. 악취가 나는 - 유인 또는 격퇴, 외부 적으로부터 보호, 그리고 많은 다른 것들. 식물과 동물, 심지어 개별 세포조차도 수천 개의 유기 물질이 발생하고 변형되고 분해되는 작지만 매우 복잡한 실험실입니다. 이 실험실에서는 엄격하게 정의된 순서에 따라 수많은 다양한 화학 반응이 발생합니다. 가장 복잡한 구조는 생성되고 성장한 다음 분해됩니다...

유기 물질의 세계는 우리를 둘러싸고 있으며 우리 자신은 유기 물질로 구성되어 있으며 우리가 살고 지속적으로 사용하는 모든 살아있는 자연은 유기 물질로 구성됩니다.


천연 폴리머의 구조 - 실크 피브로인 단백질. 개별 폴리머 사슬은 수소 결합(점선)으로 상호 연결됩니다.