Saturs
Visas dzīvās būtnes ir veidotas no molekulām. Bioloģijā ir četras galvenās lielo molekulu klases, ko sauc par makromolekulām, kuras tiek izmantotas mūsu ķermenī. Šīs makromolekulas tiek uzskatītas par polimēriem vai lielām bloku ķēdēm, ko sauc par monomēriem, kurus mūsu šūnas ķīmiski uzbūvē, lai izmantotu kā pārtiku un enerģiju. Šīs makromolekulas ir ogļhidrāti, olbaltumvielas, lipīdi un nukleīnskābes. Katra makromolekulu klase sastāv no dažādām monomēru apakšvienībām, bet visas tās satur oglekļa, slāpekļa, ūdeņraža un skābekļa atomus.
Ogļhidrāti
Ogļhidrāti ir organiski savienojumi, kas ietver cukurus, cieti, glikogēnu un celulozi. Vienkāršākā ogļhidrātu forma ir cukura molekulas monomērs, piemēram, glikoze vai fruktoze, ko sauc arī par monosaharīdu, un to veido oglekļa, skābekļa un ūdeņraža elementu gredzens. Tādi disaharīdi kā saharoze ir cukuri un divi monosaharīdi: glikozes un fruktozes molekula, kas savienotas kopā.Polisaharīdi, piemēram, ciete, celuloze un glikogēns, ir kopā veidotas garas un sarežģītas monosaharīdu ķēdes. Mūsu ķermenī vienkāršie cukuri tiek izmantoti kā tūlītēja enerģija, un lielākā daļa polisaharīdu lēnām tiek sadalīti vienkāršos cukuros, lai laika gaitā nodrošinātu stabilu enerģijas avotu. Celulozi neizmanto enerģijai, bet gan augu šūnu sieniņu strukturālai atbalstam.
Lipīdi
Lipīdi ir biomolekulas, kas satur taukus, eļļas, fosfolipīdus un steroīdus. Viņiem ir atšķirīga struktūra, taču tās visas ir lielas molekulas, kas izgatavotas no nepolāru elementu oglekļa un ūdeņraža ķēdēm, padarot tās hidrofobiskas vai nesaderīgas ar ūdeni. Taukus un eļļas sauc par triglicerīdiem, kas sastāv no monomēriem, ko sauc par taukskābēm un glicerīnu. Triglicerīdu forma un garums atšķiras atkarībā no oglekļa un ūdeņraža saišu veida un skaita. Šīs variācijas nosaka, vai tauki ir piesātināti, nepiesātināti vai polinepiesātināti. Fosfolipīdi ir ļoti līdzīgi triglicerīdiem, izņemot to, ka tie satur fosfātu grupu. Mūsu ķermenī triglicerīdi darbojas kā enerģijas uzkrāšana, un fosfolipīdi tiek izmantoti šūnu membrānu veidošanā.
Olbaltumvielas
Olbaltumvielas ir ļoti liela, sarežģīta un daudzveidīga molekulu grupa. Olbaltumvielas ir polimēri, kas izgatavoti no monomēru ķēdēm, ko sauc par aminoskābēm un kas ir salocītas dažādās struktūrās. Ir 20 dažādas aminoskābes, kas ir struktūras, ko veido ķīmiskās grupas amīns un karboksilgrupa, kā arī viena no 20 mainīgajām vietām, ko sauc par R grupu vai sānu ķēdes struktūra. Ir četri olbaltumvielu struktūras līmeņi: primārais, sekundārais, terciārais un ceturtējais, katrs līmenis palielinās salocīšanas sarežģītībā un savienojumā starp aminoskābju ķēdēm. Polimēru galīgā salocītā forma ir tā, kas nosaka olbaltumvielu darbību organismā. Dažas olbaltumvielu funkcijas ietver fermentus, antivielas, hormonu receptorus, neirotransmiterus, matus, nagus un muskuļu struktūru, metabolismu, kustības un daudz ko citu.
Nukleīnskābes
Nukleīnskābes ir molekulas, kurās ietilpst dezoksiribonukleīnskābe (DNS) un ribonukleīnskābe (RNS). Nukleīnskābes sastāv no monomēru ķēdēm, ko sauc par nukleotīdiem, kas ir ķīmiskas struktūras, kurās ietilpst oglekļa 5 cukura gredzens, fosfātu grupa un viena no četrām slāpekli saturošajām bāzēm: adenīns (A), guanīns (G), citozīns (C) vai timidīns (T). RNS timidīns tiek aizstāts ar uracilu (U). DNS sastāv no divām garām šo monomēru ķēdēm dažādās kārtās, dubultā spirālē vai savijumā. RNS atšķiras no DNS ar to, ka tai ir tikai viena josla un dezoksiribozes molekulas vietā ir ribozes cukura molekula. DNS sniedz ģenētiskas instrukcijas vai diagrammas par visām ķermeņa aktivitātēm organismā. DNS tiek pārrakstīta RNS, kas savukārt veido olbaltumvielas.
