Bioelemen primer dalam materi hidup: apa itu, jenis, dan fungsi utamanya

  • Unsur-unsur bio utama (C, H, O, N, P dan S) membentuk sekitar 95% dari materi hidup dan merupakan dasar dari semua biomolekul organik.
  • Sifat kimianya (massa atom rendah, ikatan kovalen stabil, dan elektronegativitas tinggi dalam beberapa kasus) memungkinkan pembentukan struktur kompleks dan reaksi biokimia yang efisien.
  • Bioelemen sekunder dan elemen jejak, meskipun jumlahnya lebih sedikit, sangat penting untuk fungsi-fungsi seperti transmisi saraf, fotosintesis, transportasi oksigen, dan regulasi hormonal.
  • Dari kombinasi unsur-unsur ini muncullah biomolekul seperti karbohidrat, lipid, protein, dan asam nukleat, yang mendukung struktur, energi, dan informasi genetik makhluk hidup.
AmandaDiperbarui pada

21 menit

unsur bio utama dalam materi hidup

Kehidupan di planet ini ditentukan oleh serangkaian hubungan yang menunjukkan aliran informasi yang luar biasa dan pertukaran materi dan energi yang terus menerus. materiil Materi adalah segala sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang; materi tersusun dari atom, yang merupakan unit terkecil yang membentuknya. Makhluk hidup, air, bintang, dan segala sesuatu di sekitar kita tersusun dari atom.

Keragaman unsur kimia diberikan oleh berbagai jenis atomSetiap jenis atom membentuk unsur kimia yang berbeda. Saat ini, lebih dari seratus unsur kimia telah diketahui, dan secara tradisional, 105 unsur telah disebutkan, di mana 84 di antaranya terdapat secara alami dan sisanya telah disintesis di laboratorium. Dari sudut pandang biologi, poin pentingnya adalah bahwa hanya beberapa elemen Mereka berpartisipasi secara besar-besaran dalam pembentukan makhluk hidup.

Dalam susunan materi hidup kita juga dapat menemukan, setidaknya 70 unsur kimia stabilArtinya, sebagian besar unsur yang ada di alam berpartisipasi dalam proses biologis dalam tingkatan yang berbeda-beda (kecuali, secara umum, gas mulia). Namun, tidak semua orang berpartisipasi dalam proporsi yang sama.

Seperti yang telah kami katakan, alam terdiri dari materi, dan semua materi hidup karenanya juga terdiri dari atom, yang pada gilirannya tersusun menjadi unsur-unsur. Unsur-unsur yang membentuk materi hidup dikenal sebagai bioelemenUnsur-unsur ini, pada gilirannya, diklasifikasikan berdasarkan apakah unsur tersebut penting untuk kehidupan atau tidak: bioelemen primer, bioelemen sekunder, dan unsur jejak. Dalam konten ini, kita akan fokus secara khusus pada hal tersebut. unsur bio utama dalam materi hiduptanpa mengabaikan pentingnya hal-hal lainnya.

Elemen penting untuk kehidupan

skema bioelemen primer

Los bioelemen primer Ini adalah unsur-unsur kimia esensial yang terdapat dalam materi hidup, dalam sel, jaringan, organ, dan sistem yang membentuk organisme, dari yang paling sederhana hingga yang paling kompleks. Unsur-unsur ini mewakili inti kimia kehidupan karena membentuk dasar kehidupan. biomolekul organik Fundamental: karbohidrat, lipid, protein, dan asam nukleat.

Sekitar sembilan puluh sembilan persen dari seluruh materi hidup sebagian besar terdiri dari sel-sel yang dibentuk oleh enam unsur dasar: Karbon (C), Hidrogen (H), Oksigen (O), Nitrogen (N), Fosfor (P) dan Belerang (S)Ini adalah unsur-unsur yang paling melimpah dalam materi hidup yang ditemukan di permukaan Bumi. Unsur-unsur ini disebut bioelemen primer karena membentuk bagian penting dari konstitusi dasar atau primer makhluk hidup.

Alasan mengapa keenam unsur ini mendominasi dalam materi hidup terletak pada sifat kimia tertentuMereka memiliki massa atom yang relatif kecil, yang mendukung pembentukan ikatan kovalen yang sangat stabilNamun cukup serbaguna untuk terurai dan terbentuk kembali dalam reaksi biokimia. Selain itu, unsur-unsur seperti oksigen dan nitrogen sangat elektronegatif dan memungkinkan pembentukan... molekul polar, larut dalam air, sesuatu yang penting untuk kimia kehidupan.

Jenis-jenis bioelemen

Bergantung pada apakah unsur-unsur tersebut merupakan bagian dari konstitusi esensial biomolekul materi hidup atau tidak, unsur-unsur biologis dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok utama: unsur bio primer, unsur bio sekunder, dan unsur jejak.

Klasifikasi ini didasarkan pada proporsi di mana mereka ditemukan pada makhluk hidup dan fungsi yang mereka lakukan:

  • Bioelemen primerUnsur-unsur ini membentuk sekitar 95% hingga 96% dari materi hidup. Unsur-unsur tersebut adalah karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), fosfor (P), dan sulfur (S). Unsur-unsur ini membentuk kerangka molekul organik.
  • Bioelemen sekunderUnsur-unsur ini ditemukan dalam proporsi yang lebih kecil, sekitar 3% hingga 4%, tetapi terdapat di semua makhluk hidup. Unsur-unsur ini biasanya muncul dalam bentuk ion atau sebagai garam mineral. Ini termasuk kalsium (Ca), magnesium (Mg), natrium (Na), kalium (K), dan klorin (Cl), di antara yang lainnya.
  • Unsur jejakUnsur-unsur ini ditemukan dalam persentase di bawah 0,1%, tetapi sangat penting untuk fungsi tubuh yang tepat. Beberapa contohnya adalah besi (Fe), mangan (Mn), tembaga (Cu), seng (Zn), fluorin (F), yodium (I), boron (B), silikon (Si), kobalt (Co), selenium (Se), dan molibdenum (Mo).

Bioelemen, ketika digabungkan satu sama lain melalui ikatan kimia, menghasilkan biomolekulInilah unsur-unsur pembangun struktural dan fungsional kehidupan yang sebenarnya. Dengan demikian, dari interaksi antar atom-atom ini muncullah air, garam mineral, karbohidrat, lipid, protein, dan asam nukleat.

skema umum bioelemen

Bioelemen primer

Ini semua adalah bioelemen yang merupakan bagian dari susunan dasar materi hidupUnsur-unsur ini sangat penting untuk pembentukan biomolekul organik: protein, karbohidrat, lipid, dan asam nukleat. Unsur-unsur ini membentuk materi hidup secara keseluruhan dan terdiri dari: karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), fosfor (P), dan sulfur (S).

Sifat-sifat terpentingnya, jika digabungkan, menjelaskan peran sentralnya dalam biologi:

  • mereka memiliki massa atom rendah, yang mendukung pembentukan ikatan kovalen yang kuat dan stabil.
  • Mereka dapat mengatur beberapa ikatan kovalen simultan, memfasilitasi pembentukan rantai dan struktur tiga dimensi yang kompleks.
  • Oksigen dan nitrogen memiliki kadar oksigen dan nitrogen yang tinggi. keelektronegatifanmemungkinkan munculnya molekul dipolar dan ikatan polar yang larut dalam air.
  • Kombinasi keduanya menghasilkan keanekaragaman molekul yang sangat besar dengan fungsi energi, struktural, regulasi, dan cadangan.

Peran masing-masing bioelemen primer ini dalam materi hidup dijelaskan secara rinci di bawah ini.

Karbon (C)

Karbon adalah komponen dasar yang penting Dari semua molekul organik. Ia muncul di semua rantai sebagai kerangka yang memberikan bentuk dan fungsi pada biomolekul organik. Semua senyawa organik terbentuk dari rantai karbon yang membentuk ikatan dengan unsur atau senyawa lain.

Atom ini memiliki empat elektron di kulit terluarnya dan dapat membentuk empat ikatan kovalen dengan atom karbon lain atau dengan unsur lain. Karakteristik ini memungkinkan pembentukan rantai atom yang panjang (makromolekul) dan struktur siklik yang sangat stabil. Ikatan ini dapat berupa ikatan tunggal, ganda, atau rangkap tiga, yang semakin meningkatkan keragaman struktur yang mungkin.

Karbon juga dapat berikatan dengan berbagai gugus fungsional atau radikal yang terbentuk dari unsur lain (-H, =O, -OH, -NH2, -SH, H2PO4dll.), yang memungkinkan pembentukan sejumlah besar molekul berbeda yang berpartisipasi dalam berbagai reaksi kimia. Berkat hal ini, makhluk hidup dapat memanfaatkan keanekaragaman sumber daya kimia yang sangat besar yang ada di lingkungan.

Di ruang angkasa, empat ikatan kovalen karbon membentuk titik-titik sudut sebuah segi empat imajiner. Susunan geometris ini memungkinkan pembentukan struktur tiga dimensi yang kompleks, seperti yang ditemukan pada membran plasma, banyak protein, dan organel sel lainnya.

Karbon merupakan komponen penting bagi hewan dan tumbuhan. Karbon adalah bagian yang sangat diperlukan dalam molekul glukosa, karbohidrat yang penting untuk respirasi seluler; ia juga berperan dalam fotosintesis, dalam bentuk karbon dioksida (CO2)2Selain itu, karbon juga terdapat dalam makromolekul lain yang penting untuk kehidupan: DNA, yang berisi informasi genetik yang memberikan setiap individu karakteristiknya sendiri dan yang digunakan organisme untuk bereplikasi dan mentransmisikan informasi tersebut kepada keturunannya.

Hidrogen (H)

Hidrogen, bersama dengan oksigen, merupakan komponen penting dari materi organik. Bahkan, materi organik sebagian besar didefinisikan sebagai materi yang sebagian besar terdiri dari hidrogen. karbon dan hidrogenPada beberapa lipid, misalnya, hanya atom karbon dan hidrogen yang terdapat dalam susunannya, seperti pada banyak hidrokarbon seperti minyak bumi dan turunannya.

Satu-satunya elektron yang memiliki atom hidrogen Lapisan terluarnya memungkinkan molekul ini untuk dengan mudah berikatan dengan unsur-unsur bio utama. Ikatan kovalen yang terbentuk antara karbon dan hidrogen cukup kuat untuk stabil, tetapi tidak terlalu kuat sehingga tidak dapat putus bila diperlukan, sehingga memungkinkan sintesis molekul lain.

Molekul yang hanya terdiri dari hidrogen dan karbon adalah molekul kovalen. nonpolar (tidak larut dalam air), suatu sifat yang menjelaskan perilaku hidrofobik dari banyak lipid dan zat cadangan energi. Ketidaklarutan ini merupakan kunci pembentukan lapisan ganda lipid pada membran sel, di mana bagian hidrokarbon mencegah lewatnya zat polar secara bebas.

Selain itu, hidrogen berperan dalam pembentukan ikatan hidrogen Ketika berikatan dengan unsur-unsur elektronegatif seperti oksigen atau nitrogen. Ikatan hidrogen ini memiliki energi yang lebih rendah daripada ikatan kovalen, tetapi sangat penting untuk mempertahankan struktur tiga dimensi DNA, banyak protein, dan sejumlah besar molekul biologis.

Oksigen (O)

Oksigen, dari semua unsur bio utama, adalah yang paling elektronegatifKetika berikatan kovalen dengan hidrogen, ia sangat menarik elektron tunggalnya, sehingga menghasilkan tiang listrikOleh karena itu, radikal -OH, -CHO, dan -COOH adalah radikal polar. Ketika radikal-radikal ini menggantikan beberapa hidrogen dalam rantai karbon-hidrogen, seperti pada kasus glukosa (C6H12O6), menghasilkan molekul yang larut dalam cairan polar seperti air.

Karena elektronegativitasnya yang tinggi, oksigen memiliki kemampuan untuk menarik elektron dari atom lain. Proses ini melibatkan pemutusan ikatan dan pelepasan energi dalam jumlah besar. Reaksi senyawa karbon dengan oksigen, dikenal sebagai pernapasan aerobikIni adalah cara paling umum dan efisien bagi sebagian besar makhluk hidup untuk memperoleh energi. Dalam reaksi umum ini, glukosa teroksidasi sepenuhnya:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energi

Cara lain untuk memperoleh energi adalah fermentasiIni adalah proses yang kurang efisien dan tidak membutuhkan oksigen molekuler. Jalur ini telah kehilangan relevansi ekologisnya sejak alga dan tumbuhan, melalui fotosintesis, mulai memperkaya atmosfer primitif dengan oksigen, sehingga memungkinkan perluasan organisme aerobik.

Proses dari oksidasi senyawa biologis Proses-proses ini sebagian besar dilakukan melalui pelepasan atom hidrogen dari atom karbon. Oksigen, yang lebih elektronegatif, memberikan gaya tarik yang lebih besar pada elektron hidrogen daripada pada elektron karbon, dan berhasil melepaskannya. Hal ini membentuk air (hidrogen ditambah oksigen) dan melepaskan sejumlah besar energi yang dimanfaatkan oleh organisme hidup.

Ketika atom karbon berhenti berbagi elektron dengan hidrogen dan mulai berbagi lebih sedikit elektron dengan oksigen, ia mengalami sebuah kehilangan elektronArtinya, ia mengalami oksidasi. Dinamika redoks ini merupakan dasar dari banyak jalur metabolisme dan produksi ATP di mitokondria.

Contoh bioelemen dalam materi hidup

Nitrogen (N)

Nitrogen adalah unsur yang membentuk persentase sangat tinggi di atmosfer (sekitar 10%). 78% (udara kering). Selain itu, ini merupakan komponen penting dari protein dan asam nukleat seperti DNA dan RNA, yang bertanggung jawab untuk mewariskan sifat-sifat keturunan dari orang tua kepada keturunan. DNA terdapat di semua sel tubuh, yang menggarisbawahi betapa pentingnya nitrogen bagi makhluk hidup.

Secara umum, nitrogen gas (N2Nitrogen tidak dapat diserap secara langsung oleh sebagian besar organisme, melainkan sebagai bagian dari senyawa lain seperti nitrat, nitrit, atau senyawa amonium. Sebelum digunakan oleh makhluk hidup, nitrogen atmosfer perlu melalui beberapa tahapan dalam apa yang disebut siklus nitrogen:

  • Amonifikasi, proses di mana nitrogen organik (sisa-sisa makhluk hidup atau kotoran) diubah menjadi amonia (NH₃)3) yang dalam larutan berair berada dalam kesetimbangan dengan ion amonium (NH₄⁺)4+).
  • Nitrifikasi, yang terdiri dari oksidasi amonium (NH₄⁺)4+) menjadi nitrit (NO2-) dan selanjutnya menjadi nitrat (NO₃)3-) melalui bakteri nitrifikasi di dalam tanah.
  • Fiksasi nitrogen, proses di mana nitrogen atmosfer (N)2Nitrogen tersebut diubah menjadi senyawa nitrogen seperti amonium atau senyawa organik yang dapat digunakan oleh organisme hidup. Fiksasi ini terutama dilakukan oleh bakteri tanah yang hidup bebas atau bakteri simbiosis yang berasosiasi dengan akar tanaman polong-polongan, dan juga dapat terjadi melalui pelepasan listrik (petir).

Hampir semua nitrogen yang dimasukkan ke dalam materi hidup oleh alga dan tumbuhan diserap dalam bentuk ion nitrat (NO₃⁻)3-) atau dalam bentuk ion amonium (NH₄⁺)4+)Nitrogen ini kemudian masuk ke dalam rantai makanan ketika hewan mengonsumsi jaringan tumbuhan atau jaringan hewan lain.

Nitrogen ditemukan di dalam asam aminoArtinya, dalam molekul yang membentuk protein, membentuk gugus amino (-NH2Hal itu juga terdapat di dalam basa nitrogen dari asam nukleat (adenin, guanin, sitosin, timin, dan urasil). Meskipun nitrogen adalah gas yang paling melimpah di atmosfer, sangat sedikit organisme yang mampu menggunakannya secara langsung, sehingga peran bakteri pengikat nitrogen sangat penting.

Nitrogen memiliki kemampuan yang sangat baik untuk membentuk senyawa dengan hidrogen (NH₄⁺).3, N.H.4+) seperti halnya oksigen (NO2-, TIDAK3-), yang memungkinkannya untuk berubah dari satu bentuk ke bentuk lain, melepaskan energi dan berpartisipasi dalam proses metabolisme transfer energi dan elektron di dalam sel.

Belerang (S)

Sulfur adalah unsur yang, sebagai komponen dari protein tertentu, asam amino esensial, vitamin, dan hormon penting, sangat penting bagi manusia dan hewanContohnya ditemukan pada asam amino sistein dan metionin. Dalam bentuk radikal sulfhidril (-SH), asam amino ini dapat membentuk ikatan kovalen yang kuat satu sama lain yang disebut jembatan disulfida (-SS-)yang memberikan kontribusi penting dalam menjaga struktur tiga dimensi dari banyak protein struktural, seperti kolagen dan keratin.

Sulfur mewakili sekitar 0,25% dari berat badanIni berarti bahwa tubuh orang dewasa rata-rata mengandung sekitar 170 g belerangSebagian besar ditemukan dalam asam amino dan protein. Sulfur merupakan komponen asam empedu, penting untuk pencernaan dan penyerapan lemak, dan berpartisipasi dalam reaksi-reaksi tertentu. detoksifikasi di hati.

Selain itu, bioelemen ini membantu menjaga kulit, rambut dan kuku Sulfur sangat penting untuk kesehatan jaringan dan memainkan peran vital dalam pembentukan dan perbaikan jaringan. Sulfur umumnya ditemukan dalam sayuran seperti lobak dan wortel, serta dalam produk hewani seperti susu, keju, makanan laut, dan daging. Pola makan seimbang memastikan asupan sulfur yang cukup untuk mendukung fungsi biologis ini.

Fosfor (P)

Jumlah fosfor yang terdapat di atmosfer sangat sedikit. Cadangan fosfor terbesar ditemukan di sedimen laut dan di batuan fosfat kerak bumi. Tanah merupakan, berdasarkan urutan kepentingannya, reservoir fosfor terbesar kedua di alam. Karena pengaruh pelapukan kimiaFosfat dilepaskan dari mineral, larut, dan diangkut oleh air permukaan dan air tanah.

Sebagian fosfat mengendap, terutama sebagai kalsium fosfat, dan sebagian mencapai laut, di mana sejumlah besar fosfor terakumulasi, membentuk apa yang disebut perangkap fosforOleh karena itu, siklus fosfor relatif lambat, tetapi fundamental bagi ekosistem, karena unsur ini tidak memiliki fase gas yang relevan.

Fosfor, dalam bentuk fosfat organikHal ini sangat penting bagi materi hidup, karena:

  • Ini adalah salah satu komponen dari asam nukleat (RNA dan DNA), yang merupakan materi genetik organisme.
  • Ini ditemukan sebagai komponen dari adenosin trifosfat (ATP)yang merupakan sumber energi seluler yang hampir universal dalam materi hidup. Energi yang dilepaskan dalam reaksi lain, seperti oksidasi respirasi, disimpan dalam ikatan antara gugus fosfatnya.
  • Ini adalah salah satu komponen dari fosfolipidmolekul-molekul penting yang membentuk membran sel, dan struktur kerangka seperti tulang dan gigi pada vertebrata.

Selain fungsi struktural dan energiknya, fosfor juga berperan dalam pengaturan keseimbangan asam-basa Fosfor merupakan bagian dari tubuh, bertindak sebagai sistem penyangga untuk menjaga pH yang stabil di lingkungan internal. Pola makan yang umum biasanya menyediakan jumlah fosfor yang dibutuhkan melalui produk susu, daging, telur, ikan, kacang-kacangan, dan sereal.

Bioelemen sekunder dan elemen jejak

bioelemen sekunder dan kesehatan

Meskipun fokus utama konten ini adalah pada bioelemen primer dalam materi hidup, penting untuk dipahami bahwa tanpa bioelemen tersebut, materi hidup tidak akan dapat berkembang. bioelemen sekunder dan elemen jejak Kehidupan pun tidak dapat dipertahankan. Unsur-unsur ini, meskipun hadir dalam jumlah yang lebih kecil, sangat penting untuk berbagai proses biologis.

Bioelemen sekunder

Bioelemen sekunder ditemukan dalam proporsi yang lebih kecil daripada bioelemen primer, tetapi bioelemen ini terdapat di semua makhluk hidup dan, dalam banyak kasus, dalam bentuk ion. Beberapa yang paling penting adalah:

  • Kalsium (Ca): sangat melimpah dalam bentuk kalsium karbonat (CaCO₃)3) sebagai komponen struktur kerangka, seperti tulang pada vertebrata atau cangkang banyak invertebrata. Dalam bentuk ion Ca2+ ikut campur dalam proses seperti kontraksi otot, yang pembekuan darah dan pengaturan permeabilitas membran sel.
  • Magnesium (Mg): hadir di banyak enzim dan, khususnya, dalam klorofil, pigmen penting fotosintesis pada tumbuhan dan alga.
  • Natrium (Na) dan kalium (K)fundamental untuk pemeliharaan polaritas listrik Pada kedua sisi membran sel dan untuk transmisi impuls saraf. Mereka mengatur keseimbangan air dan osmotik dalam sel.
  • Klorin (Cl): biasanya ditemukan dalam bentuk ion klorida (Cl-) dan berpartisipasi dalam keseimbangan osmotik dan dalam pembentukan asam hidroklorik dari cairan lambung, yang penting untuk pencernaan.

Unsur jejak

Unsur hara mikro ditemukan dalam proporsi yang sangat kecil (kurang dari 0,1%), tetapi ketiadaan atau ketidakseimbangan unsur hara mikro dapat menyebabkan gangguan serius. Beberapa yang paling terkenal adalah:

  • Besi (Fe)Ini merupakan bagian dari protein pembawa oksigen seperti hemoglobin dan mioglobin, serta berbagai sitokrom yang terlibat dalam respirasi seluler.
  • Tembaga (Cu): komponen hemosianin, pigmen pernapasan pada banyak invertebrata, dan enzim redoks.
  • Yodium (I): penting untuk sintesis tiroksin, hormon tiroid yang mengatur metabolisme energi.
  • Fluorin (F): mendasar bagi pembentukan pasta gigiKekurangan vitamin ini memicu munculnya gigi berlubang.
  • Seng (Zn), mangan (Mn), kobalt (Co), selenium (Se), molibdenum (Mo) dan lainnya: mereka berperan sebagai kofaktor enzimatik, mengatur berbagai jalur metabolisme dan proses antioksidan.

Dari bioelemen hingga biomolekul

struktur biomolekul

Ketika bioelemen bergabung satu sama lain melalui berbagai jenis ikatan kimiaProses-proses ini menghasilkan biomolekul, yang merupakan blok bangunan fundamental sel dan, oleh karena itu, semua makhluk hidup. Biomolekul ini dapat diorganisasikan dari tingkat yang sangat sederhana hingga struktur tiga dimensi yang kompleks, yang pelipatannya menentukan fungsi biologisnya.

Di dalam sel, ikatan kimia yang paling penting adalah:

  • Ikatan kovalenIkatan kuat yang terutama menyatukan atom karbon dalam molekul organik. Ikatan ini memungkinkan pembentukan rantai dan cincin yang stabil.
  • Ikatan ionikIkatan tersebut terbentuk antara atom-atom dengan muatan berlawanan (ion). Dalam media berair, seperti di dalam sel, ikatan ini lebih lemah daripada dalam zat padat, tetapi sangat penting dalam fenomena pengenalan molekuler.
  • Ikatan hidrogen dan gaya lemahMereka mempertahankan struktur sekunder dan tersier protein dan asam nukleat serta menentukan sifat-sifat seperti kelarutan dan titik leleh zat.

Biomolekul secara umum dibagi menjadi anorganik (seperti air dan garam mineral) dan organik (karbohidrat, lipid, protein, dan asam nukleat). Yang terakhir sebagian besar terdiri dari bioelemen primer dan bertanggung jawab atas fungsi-fungsi penting makhluk hidup.

Karbohidrat

Karbohidrat adalah biomolekul yang sangat melimpah, yang unit dasarnya adalah monosakarida (seperti glukosa dan fruktosa). Rasanya manis dan biasanya larut dalam air. Ketika dua monosakarida bergabung, mereka membentuk disakarida seperti laktosa atau sukrosa; jika banyak monosakarida bergabung bersama, mereka membentuk polisakarida seperti glikogen, pati, atau selulosa.

Mereka terutama memenuhi fungsi-fungsi tertentu. energik (glikogen pada hewan dan pati pada tumbuhan) dan struktural (selulosa di dinding sel tumbuhan, polisakarida di membran sel, dan tulang punggung asam nukleat dalam bentuk gula deoksiribosa dan ribosa).

Lemak

Lipid merupakan kelompok biomolekul yang sangat heterogen, yang pada dasarnya bersifat kimiawi. hidrofobikSenyawa-senyawa tersebut dapat tersusun dari rantai hidrokarbon panjang dan sederhana, seperti asam lemak, atau memiliki struktur yang lebih kompleks seperti lilin, trigliserida, fosfolipid, atau steroid (termasuk kolesterol).

Secara umum, senyawa-senyawa tersebut tidak larut dalam air dan menjalankan fungsi sebagai berikut: cadangan energidari isolasi termal, perlindungan mekanis dan, yang terpenting, struktural, karena fosfolipid merupakan komponen penting dari membran sel (lapisan ganda lipid).

Protein

Protein tersusun dari monomer yang disebut asam aminoyang tersusun dalam rantai panjang. Terdapat dua puluh asam amino berbeda yang, jika digabungkan dalam panjang dan urutan yang bervariasi, menghasilkan keanekaragaman protein yang sangat besar. Rantai asam amino memperoleh struktur tiga dimensi spesifik yang memberikannya fungsi spesifik.

Protein menjalankan fungsi struktural (keratin, kolagen, tubulin), transportasi (hemoglobin), hormonal (insulin), kontraktil (aktin, miosin), imunologis (imunoglobulin), penyimpanan (albumin), dan katalitik (enzim), di antara banyak fungsi lainnya. Perubahan suhu atau pH yang tiba-tiba dapat merusak struktur protein, menyebabkan protein kehilangan fungsinya.

Asam nukleat

Asam nukleat adalah biomolekul organik yang terbentuk dari penggabungan nukleotidaSetiap nukleotida terdiri dari gula, gugus fosfat (melibatkan fosfor) dan basa nitrogen (melibatkan karbon dan nitrogen).

Terdapat dua jenis utama asam nukleat:

  • DNA (asam deoksiribonukleat), bertanggung jawab untuk menyimpan informasi genetik yang ditransmisikan dari generasi ke generasi.
  • RNA (asam ribonukleat), yang mana terdapat beberapa jenis dengan fungsi yang berkaitan dengan sintesis protein dan regulasi ekspresi gen.

Dalam kedua kasus tersebut, unsur-unsur bio utama (C, H, O, N, P) merupakan dasar dari strukturnya, yang sekali lagi menyoroti pentingnya unsur-unsur ini dalam materi hidup.

Oleh karena itu, kehidupan bergantung pada sejumlah kecil unsur kimia yang mampu membentuk ikatan yang stabil, serbaguna, dan fungsional. Memahami karakteristik unsur-unsur ini sangat penting. unsur bio utama dalam materi hidup Hal ini memungkinkan kita untuk memahami mengapa sel-sel tersusun seperti itu, bagaimana informasi genetik disimpan dan ditransmisikan, serta bagaimana energi yang dibutuhkan untuk mempertahankan proses vital diperoleh dan digunakan.