Sva materija se sastoji od atoma i molekula. Kako su atomi najmanje jedinice materije, molekule se sastoje od dva ili više atoma.
U ovoj lekciji raspravljat ćemo o molekulama koje se nalaze u živim organizmima, a koje se nazivaju biomolekule. Naučit ćemo:
Molekule koje se nalaze u živim organizmima nazivaju se biomolekule. Nazivaju se i biološkim molekulama. Biomolekule su bilo koja od brojnih tvari koje proizvode stanice i živi organizmi. Imaju širok raspon veličina i struktura te također obavljaju široku lepezu funkcija. Svaka je važna komponenta stanice. U kombinaciji, ove molekule čine većinu mase stanice. Oni su građevni blokovi života.
Biomolekule se uglavnom sastoje od ugljika i vodika s dušikom, kisikom, sumporom i fosforom.
Biomolekule uključuju velike makromolekule, kao što su proteini, ugljikohidrati, lipidi i nukleinske kiseline, kao i male molekule kao što su primarni metaboliti, sekundarni metaboliti i prirodni proizvodi (svaka tvar koju proizvodi život).
Primarni metabolit je vrsta metabolita koji je izravno uključen u normalan rast, razvoj i reprodukciju. Obično obavlja fiziološku funkciju u organizmu, a neki od njih uključuju određene aminokiseline.
Sekundarni metaboliti se također nazivaju specijalizirani metaboliti, sekundarni proizvodi, toksini ili prirodni proizvodi. Oni su organski spojevi. Oni ne igraju ulogu u rastu, razvoju i reprodukciji kao primarni metaboliti.
Makromolekule su velike, složene molekule, sastavljene od tisuća atoma. Sav život se sastoji uglavnom od četiri građevna bloka makromolekula: ugljikohidrata, lipida, proteina i nukleinskih kiselina . Sve četiri te vrste biomolekula sadrže ugljik, vodik i kisik.
Kao i sve druge makromolekule, ugljikohidrati su građeni od manjih organskih molekula i neophodni su za život. Ime im dolazi od sastava. Budući da se sastoje od ugljika i vode (hidro), nazivaju se ugljikohidratima. Živi organizmi koriste ugljikohidrate kao dostupnu energiju za poticanje staničnih reakcija i za strukturnu potporu unutar staničnih stijenki. Oni osiguravaju našem tijelu energiju, posebno kroz glukozu. Glukoza je jednostavan šećer koji je sastavni dio škroba i sastojak mnogih osnovnih namirnica. Šećer je izvor brze energije za tijelo jer se lako metabolizira (razgrađuje). Ugljikohidrati se mogu podijeliti u skupine prema broju pojedinačnih jednostavnih šećernih jedinica. Monosaharidi sadrže jednu jedinicu šećera; disaharidi sadrže dvije šećerne jedinice, a polisaharidi sadrže mnogo šećernih jedinica kao u polimerima – većina sadrži glukozu kao monosaharidnu jedinicu.
Kemijska struktura glukoze, koja je jednostavan šećer
Lipidi su raznolika skupina hidrofobnih ("boji se vode") ili netopivih u vodi biomolekula. Ali, lipidi su manji od ostale tri vrste makromolekula, a glavna razlika s njima je u tome što lipidi ne tvore polimere. Dakle, zaključit ćemo da lipidi nisu polimeri, jer nisu građeni od monomera. Oni su dugi lanci molekula ugljika i vodika i klasificirani su kao jednostavni i složeni. Glavne vrste uključuju masti i ulja, voskove, fosfolipide i steroide. Lipidi obavljaju različite funkcije u stanicama. Oni su odgovorni za skladištenje energije, signalizaciju i djeluju kao strukturne komponente staničnih membrana. Najčešći oblik lipida koji se nalazi u hrani su trigliceridi. Trigliceridi sadrže molekulu glicerola i 3 masne kiseline. Lipidi pružaju izolaciju u našim tijelima kako bi nas zagrijali.
Kemijska struktura kolesterola, vrste lipida
Proteini su biomolekule koje se sastoje od jednog ili više dugih lanaca aminokiselinskih ostataka. Postoji 20 različitih vrsta aminokiselina koje se mogu kombinirati kako bi se napravio protein. Proteini igraju mnoge ključne uloge u tijelu. Najveći dio posla obavljaju u stanicama. Također, proteini su potrebni za funkciju, strukturu i regulaciju tjelesnih organa i tkiva. Protein je važan građevni blok kostiju, mišića, hrskavice, kože i krvi. Kosa i nokti uglavnom su napravljeni od proteina. Proteini osiguravaju tijelu otprilike 10 do 15% svoje prehrambene energije. To je drugi najzastupljeniji spoj u tijelu, nakon vode.
Kemijska struktura aminokiselina
Nukleinske kiseline su biološke makromolekule neophodne za sve poznate oblike života. Pojam nukleinska kiselina je opći naziv za DNK (deoksiribonukleinska kiselina) i RNA (ribonukleinska kiselina). Sastoje se od nukleotida. Nukleotid se sastoji od tri komponente: dušične baze, pentoznog šećera i fosfatne skupine. Funkcije nukleinskih kiselina odnose se na pohranjivanje i izražavanje genetskih informacija, one kodiraju genetske informacije organizama.
DNK (deoksiribonukleinska kiselina)
Biomolekule također uključuju:
