Содержание
Все живые существа состоят из молекул. В биологии существует четыре основных класса больших молекул, называемых макромолекулами, которые используются в нашем организме. Эти макромолекулы считаются полимерами или большими цепями строительных блоков, называемых мономерами, которые химически сконструированы нашими клетками для использования в качестве пищи и энергии. Эти макромолекулы представляют собой углеводы, белки, липиды и нуклеиновые кислоты. Каждый класс макромолекул состоит из различных субъединиц мономера, но все они содержат атомы углерода, азота, водорода и кислорода.
углеводы
Углеводы - это органические соединения, которые включают сахара, крахмалы, гликоген и целлюлозу. Простейшей формой углевода является мономер молекулы сахара, такой как глюкоза или фруктоза, также называемый моносахаридом, который состоит из кольцевых углеродных, кислородных и водородных элементов. Дисахариды, такие как сахароза, представляют собой сахара и два моносахарида: молекулу глюкозы и молекулу фруктозы. Полисахариды, такие как крахмал, целлюлоза и гликоген, представляют собой длинные и сложные цепи моносахаридов, сконструированных вместе. В нашем организме простые сахара используются в качестве непосредственной энергии, и большинство полисахаридов медленно распадаются на простые сахара, чтобы со временем получить стабильный источник энергии. Целлюлоза используется не для производства энергии, а для структурной поддержки клеточных стенок растений.
липиды
Липиды - это биомолекулы, которые включают жиры, масла, фосфолипиды и стероиды. Они имеют различную структуру, но все они представляют собой крупные молекулы, состоящие из цепочек неполярных элементов углерода и водорода, что делает их гидрофобными или несовместимыми с водой. Жиры и масла называются триглицеридами, которые состоят из мономеров, называемых жирными кислотами и глицерином. Триглицериды различаются по форме и длине в зависимости от типа и количества углеродных и водородных связей. Эти изменения определяют, является ли жир насыщенным, ненасыщенным или полиненасыщенным. Фосфолипиды очень похожи на триглицериды за исключением того, что они содержат фосфатную группу. В нашем организме триглицериды действуют как накопители энергии, а фосфолипиды используются для образования клеточных мембран.
белки
Белки - это очень большая, сложная и разнообразная группа молекул. Белки - это полимеры, состоящие из цепочек мономеров, называемых аминокислотами, которые сложены в различные структуры. Существует 20 различных аминокислот, которые представляют собой структуры, образованные химическими аминными и карбоксильными группами, а также одну из вариабельных областей, называемых группой R или структурой боковой цепи. Существует четыре уровня структуры белка: первичный, вторичный, третичный и четвертичный, каждый уровень увеличивается по сложности сворачивания и связыванию между аминокислотными цепями. Конечная свернутая форма полимеров - это то, что определяет функцию белка в организме. Некоторые функции белка включают ферменты, антитела, рецепторы гормонов, нейротрансмиттеры, структуру волос, ногтей и мышц, обмен веществ, движения и многое другое.
Нуклеиновые кислоты
Нуклеиновые кислоты - это молекулы, которые включают дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) и рибонуклеиновую кислоту (РНК). Нуклеиновые кислоты состоят из цепочек мономеров, называемых нуклеотидами, которые представляют собой химические структуры, которые включают в себя кольцо углеродного сахара 5, группу фосфатов и одно из четырех оснований, содержащих азот: аденин (A), гуанин (G), цитозин (C) или тимидин (T). В РНК тимидин замещен урацилом (U). ДНК состоит из двух длинных цепочек этих мономеров в разных порядках, в двойной спирали или витой формации. РНК отличается от ДНК наличием только одной цепи и содержит одну молекулу сахара рибозы вместо одной из дезоксирибозы. ДНК предоставляет генетические инструкции или диаграммы всех клеточных активностей в организме. ДНК транскрибируется в РНК, которая, в свою очередь, производит белки.