生物の化学組成は、多かれ少なかれ同じ割合であり、それらのすべてで同様の機能を果たす有機分子といくつかの無機元素に基づいています。
生物は細胞で構成されており、これらの細胞は組織の複雑さの度合いが異なります。バクテリアのように比較的単純なものもあれば、ほとんどの真核細胞の場合と同様に、内部構造に多くの要素がある、より複雑な組織パターンを特徴とするものもあります。
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生物の構造要素は生体分子で構成され、これらの生体分子のほとんどの主成分は、人間の場合、たとえば炭素（50％）、酸素（20％）、水素（10％）です。 ）、窒素（8.5％）、カルシウム（4％）およびリン（2.5％）（すべての値は乾燥重量に対して）。
これら6つの元素は、有機物の全組成の約95％を占め、残りの5％は、カリウム、硫黄、ナトリウム、塩素、マグネシウム、鉄、マンガン、ヨウ素などの他の元素に対応します。
生物の組成のほとんど（体重の60％以上）は液体状態の水であることに注意してください。これは、細胞内構造と細胞自体の両方が浸されているため、生命の基本要素です。 。
この液体培地は、細胞に最も重要な必要条件を提供し、その中で生存に関連するすべての生化学反応が起こります。
生物の化学組成
-複雑な生体分子
生体の構成要素となる主要な要素のいくつかは、異なる比率で組み合わされて、小さな有機分子の異なるセットを形成します。これは、より複雑な生体分子を形成するための構造要素として機能します。
これらの構造要素と生物の主な複雑な生体分子の関係は次のとおりです。
-デオキシリボヌクレオチドとデオキシリボ核酸（DNA）
-リボヌクレオチドとリボ核酸（RNA）
-アミノ酸とタンパク質
-単糖類と多糖類
-脂肪酸と脂質
デオキシリボヌクレオチドとデオキシリボ核酸
デオキシリボ核酸またはDNAには、すべての生物、原核生物、真核生物の遺伝情報が含まれています。この重要な生体分子はまた、形態学的、代謝的、構造的、発生の両方の観点から、細胞の主な特徴を決定します。
DNAはタンパク質合成に必要な情報と、多くの細胞プロセスの合成と制御に必要なもう1つの重要な有機分子であるRNAの合成に必要な情報をコード化します。
それはヌクレオチドと呼ばれるサブユニットの2つのストランドで構成されるポリマーであり、その構造はデオキシリボース（炭素原子5個の単糖）の分子、1つ以上のリン酸基、1つまたは2つの環（プリンまたはピリミジン、それぞれ）。
DNAの純粋な塩基はアデニン（A）とグアニン（G）ですが、ピリミジン塩基はチミン（T）とシトシン（C）です。
直線的に、同じDNA鎖のヌクレオチドは、リン酸基と共有結合している糖で構成されるホスホジエステル結合を介して相互に結合されます。
一方の鎖に存在する塩基は、常に同じ方法で、水素結合によって、他方の鎖のこれらの反対側にある塩基と相補的です。アデニンとチミン（AT）およびグアニンとシトシン（GC ）。
DNAとRNAの異なる窒素塩基。
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リボヌクレオチドとリボ核酸
DNAと同様に、リボ核酸は生体分子であり、タンパク質を構成するアミノ酸の結合プロセス、および遺伝子発現の制御と制御の他のより複雑なプロセスを担っています。
それは生体高分子でもありますが、それを形成するヌクレオチドはリボヌクレオチドと呼ばれます。なぜなら、それらを構成する単糖は、DNAのようにデオキシリボースではなく、リボースだからです。また、1つ以上のリン酸基を持ち、グアニンは存在しないがウラシル（U）の点で窒素含有塩基がDNAの塩基と異なります。
アミノ酸とタンパク質
タンパク質は、さまざまな程度の複雑さに到達できる生体分子であり、構造と機能の点で非常に用途が広い。それらは細胞に構造と形を与えるだけでなく、必須の生化学反応（酵素）の急速な発達を可能にする活動も持つことができます。
問題のタンパク質のタイプに関係なく、それらはすべて、アミノ酸と呼ばれる基本的な「ビルディングブロック」で構成されます。これは、アミノ基（-NH2）に結合した「非対称」炭素原子をカルボキシル基に持つ分子です（-COOH）、水素原子（-H）、およびそれらを区別するR基。
リボソームタンパク質の構造のグラフィック表示（出典：Jawahar SwaminathanとWikimedia Commonsを介したEuropean Bioinformatics InstituteのMSDスタッフ）
自然界で最も一般的なアミノ酸は20であり、R基の同一性に従って分類されます。これらは：
-アスパラギン、グルタミン、チロシン、セリン、スレオニン（極性のもの）
-アスパラギン酸、グルタミン酸、アルギニン、リジン、ヒスチジン（電荷を持つもの）および
-グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、トリプトファン、プロリン、システイン、メチオニン、フェニルアラニン（無極性のもの）。
DNAがRNA分子に翻訳されると、各ヌクレオチドトリプレットは、タンパク質（リボソーム）を合成する構造に、成長するペプチド鎖に組み込むアミノ酸のタイプを指示するコードを表します。
次に、タンパク質を構成するポリペプチドが生成されます。これは、アミノ酸間の結合により、アミノ酸のカルボキシル基の炭素と隣接するアミノ酸のアミノ基の窒素との間にペプチド結合が確立されるためです。
単糖類と多糖類
炭水化物は、生物で最も豊富な生体分子の1つです。それらは構造、栄養、信号要素などの基本的な機能を果たします。それらは、異なる比率の炭素、水素、酸素の化学錯体で構成されています。
植物は生物の主要な天然炭水化物生産者の1つであり、ほとんどの動物はそれらからエネルギー、水、および炭素を抽出するため、それらの生存のためにこれらに依存しています。
セルロース、構造生体高分子（出典：Wikimedia Commons経由のVicente Neto）
野菜（セルロース、リグニンなど）の構造炭水化物は、植物（デンプン）および多くの動物（グリコーゲン）の予備炭水化物と同様に、単純な糖単位のポリマーで構成される複雑な多糖類です。単糖類（主にグルコース）。
脂肪酸と脂質
脂質は、生体膜の基本的な物質を構成する水不溶性の化合物であり、すべての生きている細胞の機能的および構造的観点から基本的です。
それらは両親媒性分子、すなわち、親水性と疎水性の末端を持つ分子です。それらは、炭素骨格、一般的にはグリセロールに結合した脂肪酸鎖で構成され、その3番目の「遊離」炭素原子は、各分子にそのアイデンティティを与える特定の置換基に結合しています。
最も一般的な脂質の一部（出典：元のアップローダーは英語版ウィキペディアのLmapsでした。WikimediaCommons経由）
脂肪酸は炭化水素です。つまり、脂肪酸は炭素原子と水素原子のみで構成されています。
二重層の形での複数の脂質の会合は、膜の形成を可能にするものであり、この構造の疎水性特性、ならびに内在性および末梢性タンパク質の存在により、これは半透過性構造になります。
- 水
ホセ・マヌエル・スアレスによる写真、ウィキメディア・コモンズ経由
水（H2O）は、生物とそれを構成する細胞にとって最も重要な化学元素の1つです。動物や植物の体重の多くはこの無色の液体でできています。
植物が行う光合成を通じて、水は動物が呼吸する酸素の主要な供給源であり、有機化合物の一部である水素原子の供給源でもあります。
それは普遍的な溶媒と考えられており、その特性は、生体を特徴づける事実上すべての生化学反応の発達にとってそれを特に重要にします。
細胞の観点から見ると、水は「区画」に分かれています。
- 細胞内空間は、サイトゾルが水と他の物質が混合されて形成される場所であり、真核細胞のオルガネラが浮遊する液体です。
- 組織内または自然環境（単細胞生物）のいずれかで、細胞を取り巻く環境で構成される細胞外空間。
-イオン
細胞内の化学元素の多くは、上記の生体分子の形で見られ、他の多くはこのテキストから省略されています。ただし、他の重要な化学元素はイオンの形をしています。
細胞膜は一般に、細胞の内部または外部環境に溶解したイオンを通さないため、トランスポーターまたは特別なチャネルを介してこれらに出入りすることができます。
細胞外培地またはサイトゾルのイオン濃度は、細胞の浸透圧および電気的特性、ならびにこれらに依存するさまざまな細胞シグナル伝達プロセスに影響を与えます。
動物や植物の組織にとって最も重要なイオンには、カルシウム、カリウム、ナトリウム、塩素、マグネシウムがあります。
参考文献
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