Sisu
Kõik elusolendid on valmistatud molekulidest. Bioloogias on neli suurte molekulide klassi, mida nimetatakse makromolekulideks ja mida kasutatakse meie kehas. Neid makromolekule peetakse polümeerideks või suurteks ehitusplokkide ahelateks, mida nimetatakse monomeerideks ja mis on meie rakkude poolt keemiliselt ehitatud toidu ja energiana kasutamiseks. Need makromolekulid on süsivesikud, valgud, lipiidid ja nukleiinhapped. Iga makromolekuli klass koosneb erinevatest monomeeride alaühikutest, kuid kõik need sisaldavad süsiniku, lämmastiku, vesiniku ja hapniku aatomeid.
Süsivesikud
Süsivesikud on orgaanilised ühendid, mis sisaldavad suhkruid, tärklisi, glükogeeni ja tselluloosi. Lihtsaim süsivesikute vorm on suhkrumolekuli monomeer nagu glükoos või fruktoos, mida nimetatakse ka monosahhariidiks ja mis koosneb süsiniku-, hapniku- ja vesinikuelementide ringist. Disahhariididest, nagu sahharoos, tehakse suhkruid ja kahte monosahhariidi: glükoosi ja fruktoosi molekul, mis on omavahel ühendatud.Polüsahhariidid, nagu tärklis, tselluloos ja glükogeen, on kokku ehitatud monosahhariidide pikad ja keerulised ahelad. Meie kehas kasutatakse lihtsaid suhkruid kohe energiana ja enamik polüsahhariide jaotatakse aeglaselt lihtsateks suhkruteks, et tagada aja jooksul stabiilne energiaallikas. Tselluloosi ei kasutata energia saamiseks, vaid taimerakkude seinte struktuuriliseks toetamiseks.
Lipiidid
Lipiidid on biomolekulid, mis sisaldavad rasvu, õlisid, fosfolipiide ja steroide. Neil on erinevad struktuurid, kuid need kõik on mittepolaarsete süsiniku ja vesiniku elementide ahelatest koosnevad suured molekulid, mis muudavad need hüdrofoobseks või veega kokkusobimatuks. Rasvu ja õlisid nimetatakse triglütseriidideks, mis koosnevad monomeeridest, mida nimetatakse rasvhapeteks ja glütseriiniks. Triglütseriidid erinevad kuju ja pikkuse järgi, sõltuvalt süsiniku- ja vesiniksidemete tüübist ja arvust. Need variatsioonid määravad, kas rasv on küllastunud, küllastumata või polüküllastumata. Fosfolipiidid on triglütseriididega väga sarnased, välja arvatud see, et need sisaldavad fosfaatrühma. Meie kehas toimivad triglütseriidid energia salvestusena ja rakumembraanide moodustamisel kasutatakse fosfolipiide.
Valgud
Valgud on väga suur, keeruline ja mitmekesine molekulide rühm. Valgud on polümeerid, mis on valmistatud aminohapeteks nimetatud monomeeride ahelatest, mis on kokku pandud erinevatesse struktuuridesse. Seal on 20 erinevat aminohapet, mis on struktuurid, mille moodustavad keemilised rühmad amiin ja karboksüül, samuti üks 20 varieeruvast piirkonnast, mida nimetatakse R-rühmaks või külgahelahelaks. Valgu struktuuris on neli taset: primaarne, sekundaarne, tertsiaarne ja kvaternaarne, kusjuures iga tase suureneb voltimise ja aminohapete ahelate vahelise ühendamise keerukuse tõttu. Polümeeride lõplik volditud kuju määrab valgu funktsiooni kehas. Mõned valgu funktsioonid hõlmavad ensüüme, antikehi, hormoonretseptoreid, neurotransmittereid, juuste, küünte ja lihaste struktuuri, ainevahetust, liikumist ja palju muud.
Nukleiinhapped
Nukleiinhapped on molekulid, mis sisaldavad deoksüribonukleiinhapet (DNA) ja ribonukleiinhapet (RNA). Nukleiinhapped koosnevad monomeeride ahelatest, mida nimetatakse nukleotiidideks, mis on keemilised struktuurid, mis sisaldavad süsinik-5 suhkrurõngast, fosfaatide rühma ja ühte neljast lämmastikku sisaldavast alusest: adeniin (A), guaniin (G), tsütosiin (C) või tümidiin (T). RNA-s asendatakse tümidiin uratsiiliga (U). DNA koosneb nende monomeeride kahest pikast ahelast erinevas järjestuses, kahekordse spiraali või keerdunud kujul. RNA erineb DNA-st selle poolest, et sellel on ainult üks riba ja see sisaldab desoksüriboosi molekuli asemel riboosisuhkru molekuli. DNA annab geneetilised juhised või skeemid kõigi rakuliste tegevuste kohta kehas. DNA transkribeeritakse RNA-ks, mis omakorda teeb valke.
