От молекули на клетки
За правилното функциониране на системите за клетъчни изисква тяхната ясна организация. Следователно същността излезе с хитър механизъм, който ви позволява да управлявате процеса на молекулни групи.
Конвенционалните ковалентни връзки не са подходящи за асоциирането на макромолекули, като атомите, свързани чрез ковалентна връзка да станат част от една и съща молекула. Ако си представяте организацията на макромолекули в клетката чрез ковалентни връзки, се оказва, че клетка - една гигантска макромолекула! В допълнение, ковалентна връзка е много силен - истински "стоманено въже". За огромни Дърводобив корпуси като белтъци или нуклеинови киселини нужда от нещо друго - подобно тънка рибарска мрежа. Тази "мрежа" дръжте здраво молекулите заедно и в същото време да им даде известна свобода, необходима за изпълнение на техните функции.
Мрежа, която свързва два макромолекули, образувани поради ковалентно свързани атоми са в състояние да взаимодействат с близките атоми в една и съща или различни молекули. Тези взаимодействия са много по-слаби от ковалентни връзки, както и името на съответните им - слаби взаимодействия. На биомолекули са три вида слабите взаимодействия - (. Виж статията "Chemical Communications") водородни връзки, йонни взаимодействия и ван дер Ваалс сили.
Друг важен слабо взаимодействие не причинява много от естеството на съседни атоми като пространствена структура на вода. Този уникален материал е твърде подредени течност структура, поддържана от водородни връзки. Когато такава опростена система, въведена чужди тела - неполярни групи от атоми, които са в изобилие са намерени в много биологични молекули, водородни връзки са счупени. Това е много неизгоден от термодинамична гледна точка. За да се избегнат значителни загуби на енергия остава една възможност - да се съберат чуждестранни неполярни остатъци в една купчина и по този начин намаляване на техния контакт с водните молекули. Резултатът е, че неполярни остатъци, попадащи във водата, са склонни да се придържат заедно и образуват контакти един с друг, но не и с водни молекули. Тези контакти се наричат хидрофобни (от гръцки "Gidor." - "вода" и "Фобос" - "страх") взаимодействия.
Слабите взаимодействия, въпреки името си, надарени със силна енергия. Те определят как различните части на молекулите са разположени един спрямо друг. В резултат на това на слабите взаимодействия, поради участието на огромен брой атоми, които са стабилна структура. Една или две връзки, разбира се, да бъдат лесно разделени, но с появата на няколко връзки сила взаимодействие увеличава значително.
Голям брой контакти между атомите на взаимодействащите молекули се определя така, че техните повърхности съответстват един на друг. Разбира се, когато става въпрос за малки молекули, като молекула вода, думата "повърхността" не е съвсем уместно. Но на повърхността на макромолекули става важна концепция. Всички големи молекули са сгънати в пространството, така че част от групите, остава отвън, и част от "търсят вътре". На които групи са на повърхността, много зависи от свойствата на цялата макромолекула.
По този начин, с подходящи макромолекули "форми", признават помежду си и да се стремят към единство. Например, протеини и липиди молекули могат да се свързват за образуване на липопротеини. Тези комплекси са налични в кръвната плазма на бозайник и изпълняват функцията на транспорт - извършва прехвърлянето на вещества в организма. Комбинация от нуклеинови киселини и протеини на комплекса, образуван от сложна структура нуклеопротеини (лат ядро -. «Ядро»), работещи на различни биологични функции. Един от техните най-разпространените класове - вируси.
Има сред нуклеопротеина и такива, без които е трудно да си представим, жива клетка. Това рибозом - комплекси, състоящи се от около 55-100 различни протеинови молекули и няколко РНК молекули (виж статията, озаглавена "генна експресия."). Рибозомите са важни - те са монтирани на нови протеини в клетката. Това уникално изобретение на природата, основната характеристика на живота. В крайна сметка, животът започва, когато синтеза на протеини кипи!
Комплексите от макромолекули - не на последно ниво на организация на клетката. Те се смесват в отделни структури - клетъчни органели: ядрото, митохондрии, хлоропласти и т.н. Различните компоненти на клетъчни органели също са комбинирани един с друг главно чрез нековалентни взаимодействия ..
Структурата на липидния двоен слой. Липидите крият техните неполярни "опашки" (мастни киселини радикали), и при което образува двуслойна.