Indhold
Alle levende ting er lavet af molekyler. I biologien er der fire hovedklasser af store molekyler kaldet makromolekyler, der bruges i vores kroppe. Disse makromolekyler betragtes som polymerer eller store kæder af byggesten kaldet monomerer, som er kemisk bygget af vores celler til brug som mad og energi. Disse makromolekyler er kulhydrater, proteiner, lipider og nukleinsyrer. Hver klasse af makromolekyler er sammensat af forskellige underenheder af monomerer, men alle indeholder atomer af kulstof, nitrogen, hydrogen og ilt.
Kulhydrater
Kulhydrater er organiske forbindelser, der inkluderer sukker, stivelse, glykogen og cellulose. Den enkleste form for kulhydrat er en sukkermolekylmonomer, såsom glucose eller fruktose, også kaldet monosaccharid, som består af en ring af kulstof-, ilt- og hydrogenelementer. Disaccharider såsom saccharose er fremstillet sukkerarter og to monosaccharider: en glukose og et fructosemolekyle sammen.Polysaccharider som stivelse, cellulose og glykogen er lange og komplekse kæder af monosaccharider bygget sammen. I vores kroppe bruges enkle sukkerarter som øjeblikkelig energi, og de fleste polysaccharider nedbrydes langsomt i enkle sukkerarter for at give en stabil energikilde over tid. Cellulose bruges ikke til energi, men til strukturel understøttelse af plantecellevægge.
Lipider
Lipider er biomolekyler, der inkluderer fedtstoffer, olier, phospholipider og steroider. De har forskellige strukturer, men de er alle store molekyler lavet af kæder af ikke-polære grundstoffer kulstof og brint, hvilket gør dem hydrofobe eller uforenelige med vand. Fedt og olier kaldes triglycerider, som består af monomerer kaldet fedtsyrer og glycerin. Triglycerider varierer i form og længde baseret på typen og antallet af kulstof- og hydrogenbindinger. Disse variationer bestemmer, om fedtet er mættet, umættet eller flerumættet. Phospholipider ligner meget triglycerider, bortset fra at de indeholder en phosphatgruppe. I vores kroppe fungerer triglycerider som energilagring, og phospholipider bruges til dannelsen af cellemembraner.
Proteiner
Proteiner er en meget stor, kompleks og forskelligartet gruppe af molekyler. Proteiner er polymerer fremstillet af kæder af monomerer kaldet aminosyrer, der foldes i forskellige strukturer. Der er 20 forskellige aminosyrer, som er strukturer dannet af de kemiske grupper amin og carboxyl samt en af de 20 variable regioner kaldet R-gruppen eller en sidekædestruktur. Der er fire niveauer af proteinstruktur: primær, sekundær, tertiær og kvaternær, hvor hvert niveau stiger i kompleksiteten af foldningen og forbindelsen mellem kæderne af aminosyrer. Den endelige foldede form af polymererne er det, der bestemmer funktionen af proteinet i kroppen. Nogle proteinfunktioner inkluderer enzymer, antistoffer, hormonreceptorer, neurotransmittere, hår, negle og muskelstruktur, stofskifte, bevægelse og mere.
Nukleinsyrer
Nukleinsyrer er molekyler, der inkluderer deoxyribonukleinsyre (DNA) og ribonukleinsyre (RNA). Nukleinsyrer består af kæder af monomerer kaldet nukleotider, som er kemiske strukturer, der inkluderer en carbon 5-sukkerring, en gruppe phosphater og en af de fire nitrogenholdige baser: adenin (A), guanin (G), cytosin (C) eller thymidin (T). I RNA erstattes thymidin med uracil (U). DNA består af to lange kæder af disse monomerer i forskellige ordener, i en dobbelt helix eller snoet formation. RNA adskiller sig fra DNA, fordi det kun har en strimmel og indeholder et ribosesukkermolekyle i stedet for et deoxyribosemolekyle. DNA giver genetiske instruktioner eller diagrammer over alle cellulære aktiviteter i kroppen. DNA transkriberes til RNA, hvilket igen producerer proteiner.
