Inhoud
Alle levende wezens zijn gemaakt van moleculen. In de biologie zijn er vier hoofdklassen van grote moleculen, macromoleculen genaamd, die in ons lichaam worden gebruikt. Deze macromoleculen worden beschouwd als polymeren, of grote ketens van bouwstenen, monomeren genaamd, die chemisch door onze cellen worden geconstrueerd om als voedsel en energie te worden gebruikt. Deze macromoleculen zijn koolhydraten, eiwitten, lipiden en nucleïnezuren. Elke macromolecuulklasse bestaat uit verschillende monomeersubeenheden, maar ze bevatten allemaal de koolstof-, stikstof-, waterstof- en zuurstofatomen.
koolhydraten
Koolhydraten zijn organische verbindingen die suikers, zetmelen, glycogeen en cellulose bevatten. De eenvoudigste vorm van koolhydraten is een suikermolecuulmonomeer zoals glucose of fructose, ook wel een monosaccharide genoemd, dat is gemaakt van ringkoolstof-, zuurstof- en waterstofelementen. Disachariden zoals sucrose zijn suikers en twee monosacchariden: een glucosemolecuul en een fructosemolecuul. Polysacchariden zoals zetmeel, cellulose en glycogeen zijn lange en complexe ketens van monosacchariden die samen worden geconstrueerd. In ons lichaam worden eenvoudige suikers gebruikt als directe energie en de meeste polysacchariden worden langzaam afgebroken tot eenvoudige suikers om een stabiele energiebron te geven in de loop van de tijd. Cellulose wordt niet gebruikt voor energie, maar voor structurele ondersteuning van celwanden van planten.
lipiden
Lipiden zijn biomoleculen die vetten, oliën, fosfolipiden en steroïden bevatten. Ze hebben verschillende structuren, maar ze zijn allemaal grote moleculen die bestaan uit ketens van niet-polaire elementen koolstof en waterstof, waardoor ze hydrofoob of onverenigbaar zijn met water. Vetten en oliën worden triglyceriden genoemd, die zijn gemaakt van monomeren die vetzuren en glycerine worden genoemd. Triglyceriden variëren in vorm en lengte op basis van het type en het aantal koolstof- en waterstofbruggen. Deze variaties bepalen of het vet verzadigd, onverzadigd of meervoudig onverzadigd is. Fosfolipiden lijken sterk op triglyceriden, behalve dat ze een fosfaatgroep bevatten. In ons lichaam fungeren triglyceriden als energieopslag en fosfolipiden worden gebruikt bij de vorming van celmembranen.
eiwitten
Eiwitten zijn een zeer grote, complexe en diverse groep moleculen. Eiwitten zijn polymeren gemaakt van ketens van monomeren, aminozuren genaamd, die in verschillende structuren zijn gevouwen. Er zijn 20 verschillende aminozuren, dit zijn structuren die worden gevormd door de chemische amine- en carboxylgroepen, evenals een van de variabele regio's die de R-groep of een zijketenstructuur wordt genoemd. Er zijn vier niveaus van eiwitstructuur: primair, secundair, tertiair en quaternair, elk niveau neemt toe in vouwcomplexiteit en binding tussen de aminozuurketens. De uiteindelijke gevouwen vorm van de polymeren bepaalt de functie van het eiwit in het lichaam. Sommige eiwitfuncties omvatten enzymen, antilichamen, hormoonreceptoren, neurotransmitters, haar, nagels en spierstructuur, metabolisme, beweging en meer.
Nucleïnezuren
Nucleïnezuren zijn moleculen die deoxyribonucleïnezuur (DNA) en ribonucleïnezuur (RNA) omvatten. Nucleïnezuren zijn opgebouwd uit ketens van monomeren, nucleotiden genaamd, die chemische structuren zijn die een ring van koolstofsuiker 5, een groep van fosfaten en een van de vier basen die stikstof bevatten bevatten: adenine (A), guanine (G), cytosine (C) of thymidine (T). In RNA is thymidine gesubstitueerd met uracil (U). DNA bestaat uit twee lange ketens van deze monomeren in verschillende ordes, in een dubbele helix of gedraaide formatie. RNA verschilt van DNA door slechts één streng te hebben en bevat één ribosesuikermolecule in plaats van één van deoxyribose. DNA biedt de genetische instructies of diagrammen van alle cellulaire activiteiten in het lichaam. Het DNA wordt getranscribeerd in RNA dat op zijn beurt eiwitten maakt.