Sisältö
Ensisijaiset metaboliitit ovat biologisia yhdisteitä, jotka ovat välttämättömiä elävien organismien kasvulle, kehittymiselle ja lisääntymiselle. Ne sisältävät hiilihydraatteja, proteiineja, lipidejä ja nukleiinihappoja. Vaikka keskustelut ensisijaisista metaboliiteista keskittyvät yleensä kasvibiologiaan, kaikilla elävillä organismeilla on näitä yhdisteitä.
Hiilihydraatit
Hiilihydraatit tai sakkaridit ovat erilaisen kemiallisen monimutkaisuuden omaavia sokereita. Niillä voi olla yksi sokeriyksikkö (monosakkaridit) tai kaksi (disakkaridit). Monosakkaridien suurten ketjujen muodostamia hiilihydraatteja kutsutaan polysakkarideiksi: tärkkelykset ovat yleisimpiä tämän tyyppisiä yhdisteitä. Kasvit tuottavat hiilihydraatteja fotosynteesin avulla: ne käyttävät auringon energiaa hiilidioksidin ja veden muuntamiseen sokeriksi ja hapeksi.
Nukleiinihapot
DNA tai deoksiribonukleiinihappo tallentaa geneettistä tietoa solun ytimeen. Se koostuu nukleotidiemäksistä adeniini, sytosiini, guaniini ja tymiini, järjestettynä kaksoiskierteeseen. Tämän kaksoiskierteen kahta ketjua pitää yhdessä vetysidos. Replikoitumiseen DNA katkaisee linkin, jotta kukin ketju voi erota ja liittyä toiseen ketjuun. RNA tai ribonukleiinihappo sisältää adeniinia, sytosiinia ja urasiilia. Geneettisen tiedon lähettäjänä RNA: lla on kyky liikkua solujen sisällä. Se tuotetaan transkription avulla: tässä prosessissa entsyymi yhdistää osan DNA: sta ja antaa DNA: n leviämisen. Entsyymi lukee DNA: ta ja osoittaa komplementaarisen RNA-tuolin synteesin.
Lipidit
Lipidit ovat suuri ryhmä orgaanisia molekyylejä, joihin kuuluvat rasvat, vahat, fosfolipidit ja steroidit. Kaikki ne ovat hydrofobisia tai veteen liukenemattomia. Ensisijaisten metaboliittien osalta termi "lipidit" viittaa usein rasvoihin ja steroideihin. Organelle, jota kutsutaan sileäksi endoplasmiseksi retikulumiksi, tuottaa rasvoja synteesin avulla dehydratoimalla yhdistämällä yksi glyserolimolekyyli ja kolme rasvahappoa. Steroidit koostuvat neljästä sulatetusta hiilivetyrakenteesta, joita kutsutaan sykloalkaanirenkaiksi; erikoistuneet solut syntetisoivat spesifisiä steroideja kolesterolista. Esimerkiksi munasarjasolut muuttavat kolesterolin estrogeeneiksi.
Proteiinit
Proteiinit ovat polymeerisiä makromolekyylejä, jotka koostuvat aminohappoketjuista; ovat välttämättömiä kaikille solutoiminnoille. Proteiinisynteesillä on kaksi vaihetta: transkriptio ja translaatio. Transkriptiovaiheessa geneettinen informaatio DNA: sta kopioidaan messenger-RNA: han (mRNA). Sitten mRNA siirtyy solun ytimestä ribosomeihin, jotka ovat sytoplasmassa sijaitsevia rakenteita, jotka tuottavat proteiineja. Translaatiovaiheessa ribosomit sitovat aminohappoja yhteen muodostaen proteiineja mRNA-ohjeiden mukaisesti.
