Inhoud
Primaire metabolieten zijn biologische verbindingen die nodig zijn voor de groei, ontwikkeling en reproductie van levende organismen. Ze omvatten koolhydraten, eiwitten, lipiden en nucleïnezuren. Hoewel de besprekingen over primaire metabolieten zich in het algemeen richten op plantenbiologie, hebben alle levende organismen deze verbindingen.
koolhydraten
Koolhydraten of sacchariden zijn suikers met verschillende chemische complexiteit. Ze kunnen een eenheid suiker (monosachariden) of twee (disacchariden) bevatten. Koolhydraten gevormd door grote ketens van monosacchariden worden polysacchariden genoemd: zetmelen zijn de meest gebruikelijke verbindingen van dit type. Planten produceren koolhydraten door middel van fotosynthese: ze gebruiken de energie van zonlicht om kooldioxide en water om te zetten in suiker en zuurstof.
Nucleïnezuren
DNA, of deoxyribonucleïnezuur, slaat de genetische informatie op in de kern van een cel. Het is samengesteld uit de nucleotide basen adenine, cytosine, guanine en thymine, georganiseerd in dubbele helix. De twee ketens van deze dubbele helix zijn gebonden aan een waterstofbrug. Om te repliceren breekt het DNA deze binding, zodat elke streng kan scheiden en zich kan verbinden met een andere streng. RNA, of ribonucleïnezuur, bevat adenine, cytosine en uracil. Als boodschapper van genetische informatie, heeft RNA het vermogen om in cellen te bewegen. Het wordt geproduceerd door middel van transcriptie: in dit proces bindt een enzym zich aan een stuk DNA en signaleert het DNA om zich te ontspannen. Het enzym leest het DNA en geeft de synthese van een complementaire RNA-stoel aan.
lipiden
Lipiden zijn een grote groep organische moleculen, waaronder vetten, wassen, fosfolipiden en steroïden. Ze zijn allemaal hydrofoob of onoplosbaar in water. In termen van primaire metabolieten verwijst de term "lipiden" meestal naar vetten en steroïden. Een organel genaamd een glad endoplasmatisch reticulum produceert vetten door dehydratiesynthese door een molecuul glycerol en drie van vetzuren te combineren. Steroïden bestaan uit vier gefuseerde koolwaterstofstructuren, cycloalkaanringen genaamd; de gespecialiseerde cellen synthetiseren specifieke steroïden uit cholesterol. Ovariumcellen zetten bijvoorbeeld cholesterol om in oestrogeen.
eiwitten
Eiwitten zijn polymere macromoleculen, samengesteld uit aminozuurketens; zijn essentieel voor alle cellulaire functies. Eiwitsynthese kent twee fasen: transcriptie en translatie. In de transcriptiefase wordt de genetische informatie van het DNA gekopieerd naar het boodschapper-RNA (mRNA). Het mRNA verplaatst zich vervolgens van de celkern naar de ribosomen, structuren in het cytoplasma die eiwitten produceren. In de translatiefase ketenen de ribosomen aminozuren om de eiwitten te vormen, volgens de mRNA-instructies.