Sisältö
Kaikki elävät olennot on valmistettu molekyyleistä. Biologiassa on neljä pääluokkaa suuria molekyylejä, joita kutsutaan makromolekyyleiksi ja joita käytetään kehossamme. Näitä makromolekyylejä pidetään polymeereinä tai suurina rakennuspalikoiden ketjuina, joita kutsutaan monomeereiksi ja jotka solumme rakentavat kemiallisesti käytettäväksi ruokana ja energiana. Nämä makromolekyylit ovat hiilihydraatteja, proteiineja, lipidejä ja nukleiinihappoja. Jokainen makromolekyyliluokka koostuu erilaisista monomeerien alayksiköistä, mutta kaikki sisältävät hiilen, typen, vedyn ja hapen atomeja.
Hiilihydraatit
Hiilihydraatit ovat orgaanisia yhdisteitä, jotka sisältävät sokereita, tärkkelyksiä, glykogeenia ja selluloosaa. Hiilihydraatin yksinkertaisin muoto on sokerimolekyylimonomeeri, kuten glukoosi tai fruktoosi, jota kutsutaan myös monosakkaridiksi, joka koostuu hiili-, happi- ja vetyelementtien renkaasta. Disakkarideista, kuten sakkaroosista, tehdään sokereita ja kaksi monosakkaridia: glukoosi ja fruktoosimolekyyli yhdistettynä toisiinsa.Polysakkaridit, kuten tärkkelys, selluloosa ja glykogeeni, ovat yhdessä rakennettuja monosakkaridien pitkiä ja monimutkaisia ketjuja. Kehossamme yksinkertaisia sokereita käytetään välittömänä energiana, ja suurin osa polysakkarideista hajotetaan hitaasti yksinkertaisiksi sokereiksi vakaan energialähteen aikaansaamiseksi ajan myötä. Selluloosaa ei käytetä energiaan, vaan kasvisoluseinien rakenteelliseen tukeen.
Lipidit
Lipidit ovat biomolekyylejä, jotka sisältävät rasvoja, öljyjä, fosfolipidejä ja steroideja. Niillä on erilaiset rakenteet, mutta ne kaikki ovat suuria molekyylejä, jotka on valmistettu ei-polaaristen alkuaineiden hiilestä ja vedystä, mikä tekee niistä hydrofobisia tai yhteensopimattomia veden kanssa. Rasvoja ja öljyjä kutsutaan triglyserideiksi, jotka koostuvat monomeereistä, joita kutsutaan rasvahapoiksi ja glyseriiniksi. Triglyseridit vaihtelevat muodoltaan ja pituudeltaan hiili- ja vetysidosten tyypin ja lukumäärän perusteella. Nämä vaihtelut määräävät, onko rasva tyydyttynyt, tyydyttymätön vai monityydyttymätön. Fosfolipidit ovat hyvin samanlaisia kuin triglyseridit, paitsi että ne sisältävät fosfaattiryhmän. Kehossamme triglyseridit toimivat energian varastoijana, ja fosfolipidejä käytetään solukalvojen muodostuksessa.
Proteiinit
Proteiinit ovat hyvin suuri, monimutkainen ja monipuolinen molekyyliryhmä. Proteiinit ovat polymeerejä, jotka on valmistettu aminohapoiksi kutsuttujen monomeeriketjuista, jotka on taitettu eri rakenteisiin. On 20 erilaista aminohappoa, jotka ovat amiinien ja karboksyyliryhmien muodostamia rakenteita, samoin kuin yksi 20 vaihtelevasta alueesta, joita kutsutaan R-ryhmäksi tai sivuketjurakenne. Proteiinirakennetta on neljä tasoa: primaarinen, sekundaarinen, tertiäärinen ja kvaternaarinen, kukin taso kasvaa taittamisen monimutkaisuudessa ja yhdistymisessä aminohappoketjujen välillä. Polymeerien lopullinen taitettu muoto määrittää proteiinin toiminnan kehossa. Jotkut proteiinifunktiot sisältävät entsyymit, vasta-aineet, hormonireseptorit, välittäjäaineet, hiusten, kynsien ja lihasten rakenteen, aineenvaihdunnan, liikkeen ja paljon muuta.
Nukleiinihapot
Nukleiinihapot ovat molekyylejä, jotka sisältävät deoksiribonukleiinihapon (DNA) ja ribonukleiinihapon (RNA). Nukleiinihapot koostuvat nukleotideiksi kutsuttujen monomeeriketjuista, jotka ovat kemiallisia rakenteita, jotka sisältävät hiili-5-sokerirenkaan, fosfaattiryhmän ja yhden neljästä typpeä sisältävästä emäksestä: adeniini (A), guaniini (G), sytosiini (C) tai tymidiini (T). RNA: ssa tymidiini korvataan urasiililla (U). DNA koostuu näiden monomeerien kahdesta pitkästä ketjusta eri järjestyksessä, kaksoiskierteellä tai kierrettyinä. RNA eroaa DNA: sta siinä, että sillä on vain yksi nauha ja se sisältää riboosisokerimolekyylin deoksiriboosimolekyylin sijasta. DNA tarjoaa geneettiset ohjeet tai kaaviot kaikista kehon solutoiminnoista. DNA transkriptoidaan RNA: ksi, mikä puolestaan tuottaa proteiineja.
