Vsebina
Vse živo bitje so sestavljene iz molekul. V biologiji obstajajo štiri glavne skupine velikih molekul, imenovanih makromolekule, ki se uporabljajo v našem telesu. Te makromolekule so polimeri ali velike verige gradnikov, imenovanih monomeri, ki jih naše celice kemično tvorijo za hrano in energijo. Te makromolekule so ogljikovi hidrati, beljakovine, lipidi in nukleinske kisline. Vsak razred makromolekul je sestavljen iz različnih monomernih podenot, vse pa vsebujejo atome ogljika, dušika, vodika in kisika.
Ogljikovi hidrati
Ogljikovi hidrati so organske spojine, ki vključujejo sladkorje, škrob, glikogen in celulozo. Najenostavnejša oblika ogljikovih hidratov je monomer sladkorne molekule, kot so glukoza ali fruktoza, imenovana tudi monosaharid, ki je izdelan iz obročnega ogljika, kisika in vodikovih elementov. Disaharidi, kot je saharoza, so sladkorji in dva monosaharida: molekula glukoze in molekula fruktoze. Polisaharidi, kot so škrob, celuloza in glikogen, so dolge in kompleksne verige monosaharidov, zgrajenih skupaj. V našem telesu se enostavni sladkorji uporabljajo kot neposredna energija in večina polisaharidov se počasi razgradi v preproste sladkorje, da bi sčasoma zagotovili stabilen vir energije. Celuloza se ne uporablja za energijo, ampak za strukturno podporo celičnih sten rastlin.
Lipidi
Lipidi so biomolekule, ki vključujejo maščobe, olja, fosfolipide in steroide. Imajo različne strukture, vendar so vse velike molekule, sestavljene iz verig nepolarnih elementov ogljika in vodika, zaradi česar so hidrofobne ali nezdružljive z vodo. Masti in olja se imenujejo trigliceridi, ki so narejeni iz monomerov, imenovanih maščobne kisline in glicerin. Trigliceridi se razlikujejo po obliki in dolžini glede na vrsto in število ogljikovih in vodikovih vezi. Te razlike določajo, ali je maščoba nasičena, nenasičena ali polinenasičena. Fosfolipidi so zelo podobni trigliceridom, razen da vsebujejo fosfatno skupino. V našem telesu trigliceridi delujejo kot shranjevanje energije, fosfolipidi pa se uporabljajo za tvorbo celičnih membran.
Beljakovine
Beljakovine so zelo velika, kompleksna in raznolika skupina molekul. Beljakovine so polimeri, izdelani iz verig monomerov, imenovanih aminokisline, ki so zložene v različne strukture. Obstaja 20 različnih aminokislin, ki so strukture, ki jih tvorijo kemijske aminske in karboksilne skupine, kot tudi ena izmed spremenljivih regij, imenovanih R skupina ali struktura stranske verige. Obstajajo štiri ravni proteinske strukture: primarna, sekundarna, terciarna in kvartarna, pri čemer se vsaka raven poveča v kompleksnosti zložljivosti in se veže med verigami aminokislin. Končna zložena oblika polimerov je tista, ki določa delovanje proteina v telesu. Nekatere proteinske funkcije vključujejo encime, protitelesa, hormonske receptorje, nevrotransmiterje, strukturo las, nohtov in mišic, presnovo, gibanje in drugo.
Nukleinske kisline
Nukleinske kisline so molekule, ki vključujejo deoksiribonukleinsko kislino (DNA) in ribonukleinsko kislino (RNA). Nukleinske kisline sestavljajo verige monomerov, imenovanih nukleotidi, ki so kemijske strukture, ki vključujejo obroč ogljikovega sladkorja 5, skupino fosfatov in eno od štirih baz, ki vsebujejo dušik: adenin (A), gvanin (G), citozin. (C) ali timidin (T). V RNA se timidin nadomesti z uracilom (U). DNK je sestavljena iz dveh dolgih verig teh monomerov v različnih zaporedjih, v dvojni vijačnici ali zaviti obliki. RNA se razlikuje od DNK tako, da ima samo eno verigo in vsebuje eno molekulo sladkorja riboza namesto ene od deoksiriboze. DNA zagotavlja genetska navodila ali diagrame vseh celičnih aktivnosti v telesu. DNA je prepisana v RNA, ki vnaša proteine.