Tartalom
Minden élőlény molekulákból áll. A biológiában négy nagy osztályba sorolhatók a nagy molekulák, az úgynevezett makromolekulák, amelyeket testünkben használnak. Ezeket a makromolekulákat polimereknek vagy monomereknek nevezett építőelemek nagy láncainak tekintik, amelyeket sejtjeink kémiai úton építenek fel, hogy táplálékként és energiaként felhasználják őket. Ezek a makromolekulák szénhidrátok, fehérjék, lipidek és nukleinsavak. A makromolekulák mindegyik osztálya a monomerek különböző alegységeiből áll, de mindegyik szén, nitrogén, hidrogén és oxigén atomját tartalmazza.
Szénhidrátok
A szénhidrátok olyan szerves vegyületek, amelyek cukrokat, keményítőket, glikogént és cellulózot tartalmaznak. A szénhidrát legegyszerűbb formája egy cukormolekula-monomer, például glükóz vagy fruktóz, más néven monoszacharid, amely szén-, oxigén- és hidrogénelemek gyűrűjéből áll. A diszacharidok, mint például a szacharóz, cukrok és két monoszacharid: egy glükóz és egy fruktóz molekula kapcsolódnak egymáshoz.A poliszacharidok, mint például a keményítő, a cellulóz és a glikogén, a monoszacharidok hosszú és összetett láncai, összeépítve. Testünkben az egyszerű cukrokat használják közvetlen energiaként, és a legtöbb poliszacharidot lassan egyszerű cukrokra bontják, hogy idővel stabil energiaforrást biztosítsanak. A cellulózt nem energiára, hanem a növényi sejtfalak szerkezeti támogatására használják.
Lipidek
A lipidek olyan biomolekulák, amelyek zsírokat, olajokat, foszfolipideket és szteroidokat tartalmaznak. Különböző felépítésűek, de mindannyian nagy molekulák, amelyek nem-poláris elemek szén- és hidrogénláncaiból állnak, hidrofóbá vagy vízzel összeférhetetlenné teszik őket. A zsírokat és olajokat triglicerideknek nevezik, amelyek zsírsavaknak és glicerinnek nevezett monomerekből állnak. A trigliceridek alakja és hossza a szén- és hidrogénkötések típusa és száma alapján változik. Ezek a variációk határozzák meg, hogy a zsír telített, telítetlen vagy többszörösen telítetlen. A foszfolipidek nagyon hasonlítanak a trigliceridekhez, csakhogy foszfátcsoportot tartalmaznak. Testünkben a trigliceridek energiatárolóként működnek, a foszfolipideket pedig a sejtmembránok képződésében használják.
Fehérjék
A fehérjék egy nagyon nagy, összetett és sokféle molekulacsoport. A fehérjék olyan aminosavaknak nevezett monomerek láncaiból álló polimerek, amelyek különböző szerkezetekre vannak hajtva. 20 különböző aminosav létezik, amelyek az amin és a karboxil kémiai csoportjai által alkotott struktúrák, valamint a 20 változó régió egyikét, az úgynevezett R csoportot vagy oldallánc struktúrát. A fehérje szerkezetének négy szintje van: primer, szekunder, tercier és kvaterner, mindegyik szint növekszik a hajtogatás bonyolultságában és összekapcsolódik az aminosavak láncai között. A polimerek végső hajtogatott alakja határozza meg a fehérje működését a testben. Egyes fehérje funkciók közé tartoznak az enzimek, antitestek, hormon receptorok, neurotranszmitterek, a haj, a körmök és az izmok szerkezete, az anyagcsere, a mozgás és még sok más.
Nukleinsavak
A nukleinsavak olyan molekulák, amelyek tartalmazzák a dezoxiribonukleinsavat (DNS) és a ribonukleinsavat (RNS). A nukleinsavak az úgynevezett nukleotidok monomer láncaiból állnak, amelyek kémiai szerkezetek, amelyek tartalmaznak egy 5-ös szénatomszámú cukorgyűrűt, egy foszfátcsoportot és a négy nitrogéntartalmú bázis egyikét: adenint (A), guanint (G), citozint (C) vagy timidin (T). Az RNS-ben a timidin helyébe uracil (U) lép. A DNS ezen monomerek két hosszú láncából áll, különböző sorrendben, kettős spirálban vagy csavart formában. Az RNS abban különbözik a DNS-től, hogy csak egy csíkja van, és a dezoxiribóz-molekula helyett ribózcukor-molekulát tartalmaz. A DNS genetikai utasításokat vagy diagramokat nyújt a test összes sejttevékenységéről. A DNS átíródik RNS-be, amely viszont fehérjéket termel.
