Sisu
Kõik elusolendid on valmistatud molekulidest. Bioloogias on neli keha suurte molekulide klassi, mida nimetatakse makromolekulideks, mida kasutatakse meie kehades. Neid makromolekule peetakse polümeerideks või suurte ehitusplokkide ahelateks, mida nimetatakse monomeerideks ja mis on meie rakkude poolt keemiliselt konstrueeritud kasutamiseks toidu ja energiana. Need makromolekulid on süsivesikud, valgud, lipiidid ja nukleiinhapped. Iga makromolekuli klass koosneb erinevatest monomeeride allüksustest, kuid kõik sisaldavad süsiniku-, lämmastiku-, vesiniku- ja hapniku aatomeid.
Süsivesikud
Süsivesikud on orgaanilised ühendid, mis sisaldavad suhkruid, tärklisi, glükogeeni ja tselluloosi. Süsivesikute lihtsaim vorm on suhkru molekuli monomeer, nagu glükoos või fruktoos, mida nimetatakse ka monosahhariidiks, mis on valmistatud tsükli süsiniku, hapniku ja vesiniku elementidest. Disahhariidid nagu sahharoos on valmistatud suhkrutest ja kahest monosahhariidist: glükoosimolekulist ja fruktoosimolekulist. Polüsahhariidid nagu tärklis, tselluloos ja glükogeen on monosahhariidide pikad ja komplekssed ahelad, mis on ehitatud koos. Meie kehades kasutatakse vahetu energiana lihtsaid suhkruid ja enamik polüsahhariide jaotatakse aeglaselt lihtsateks suhkruteks, et anda aja jooksul stabiilne energiaallikas. Tselluloosi ei kasutata energia saamiseks, vaid taimede rakuseinte struktuuriliseks toetamiseks.
Lipiidid
Lipiidid on biomolekulid, mis sisaldavad rasvu, õlisid, fosfolipiide ja steroide. Neil on erinevad struktuurid, kuid kõik on suured molekulid, mis koosnevad süsinikust ja vesinikust mittepolaarsete elementide ahelatest, muutes need hüdrofoobseteks või veega kokkusobimatuteks. Rasvu ja õlisid nimetatakse triglütseriidideks, mis on valmistatud monomeeridest, mida nimetatakse rasvhapeteks ja glütseriiniks. Triglütseriidid sõltuvad süsiniku ja vesiniku sidemete tüübist ja arvust sõltuvalt. Need variatsioonid määravad, kas rasv on küllastunud, küllastumata või polüküllastumata. Fosfolipiidid on väga sarnased triglütseriididega, välja arvatud see, et need sisaldavad fosfaatrühma. Meie kehas toimivad triglütseriidid energiasalvestisena ja rakumembraanide moodustamisel kasutatakse fosfolipiide.
Valgud
Valgud on väga suur, keeruline ja mitmekesine molekulide rühm. Valgud on polümeerid, mis on valmistatud monomeeride ahelatest, mida nimetatakse aminohapeteks, mis on volditud erinevateks struktuurideks. On 20 erinevat aminohapet, mis on keemilise amiini ja karboksüülrühmade moodustatud struktuurid, samuti üks varieeruvatest piirkondadest, mida nimetatakse R-rühmaks või külgahela struktuuriks. Valgu struktuuri on neli taset: primaarne, sekundaarne, tertsiaarne ja kvaternaarne, iga tase suureneb kokkuklapitavuse ja aminohapete ahelate vahel. Polümeeride lõplik volditud vorm määrab kindlaks valgu funktsiooni kehas. Mõned proteiinifunktsioonid hõlmavad ensüüme, antikehi, hormooni retseptoreid, neurotransmittereid, juukseid, küüsi ja lihasstruktuuri, ainevahetust, liikumist ja palju muud.
Nukleiinhapped
Nukleiinhapped on molekulid, mis sisaldavad deoksüribonukleiinhapet (DNA) ja ribonukleiinhapet (RNA). Nukleiinhapped moodustavad monomeeride ahelad, mida nimetatakse nukleotiidideks, mis on keemilised struktuurid, mis sisaldavad süsinikusuhkru 5 rühma, fosfaatide rühma ja ühte neljast lämmastikku sisaldavatest alustest: adeniin (A), guaniin (G), tsütosiin (C) või tümidiin (T). RNA-s on tümidiin asendatud uratsiiliga (U). DNA koosneb nendest monomeeridest kahest pikast ahelast erinevas järjekorras, topeltheliksis või keerdunud vormis. RNA erineb DNA-st ainult ühe ahelaga ja sisaldab ühe riboosi suhkru molekuli deoksüriboosist ühe asemel. DNA annab kõikide rakuliste toimingute geneetilised juhised või skeemid. DNA transkribeeritakse RNA-sse, mis omakorda teeb valke.