Gyvieji daiktai yra pagaminti iš keturių tipų molekulių, vadinamų makromolekulėmis. Šios makromolekulės yra baltymai, nukleorūgštys (DNR ir RNR), lipidai (riebalai) ir angliavandeniai. Kiekviena makromolekulių rūšis yra pagaminta iš savo statybinių blokų, kurie yra sudėtingai sujungti, kad sudarytų skirtingas formas.
Ypatingos kiekvienos rūšies makromolekulių savybės ir forma daro ją ypač tinkamą tam, ką ji daro. Baltymai yra mašinos, kurios gamina ir skaido kitas molekules. Nukleorūgštys turi genetinę informaciją, kurią galima perduoti palikuonims. Lipidai sudaro barjerus nuo vandens. Angliavandeniai gali būti lengvai suskaidomi į energiją.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Yra keturios makromolekulės, sudarančios gyvus organizmus: baltymai, nukleorūgštys, riebalai ir angliavandeniai.
Baltymai: molekulinės mašinos
Baltymai, sudaryti iš aminorūgščių, yra molekulinės mašinos, atliekančios kasdienį ląstelės darbą. Labai specializuoti tai, ką jie daro, baltymai sudaro geležinkelius ir variklius, kurie traukia krovinį ląstelės viduje. Jie sudaro vidinį skeletą, kuris suteikia ląstelei formą: kaip namo rėmas.
Fermentai, kurie sukuria ir nutraukia chemines jungtis ląstelėje, taip pat yra baltymai. Tai pagreitina chemines reakcijas ląstelėje: fermentai sukuria naujas molekules ir nutraukia chemines jungtis, kad perdirbtų molekules.
Nukleino rūgštys: informacijos saugyklos
Jei baltymai yra ląstelės darbo jėga, tai DNR yra ląstelės smegenys. DNR, dvigubos grandinės molekulė, pagaminta iš susietų nukleorūgščių, turi genetinę informaciją visų keturių makromolekulių tipų gamybai ląstelėse. DNR esanti informacija nukopijuojama į kitą nukleino rūgštį, vadinamą RNR, kuri yra tarsi veidrodinis DNR vaizdas. Kaip ir vienos kalbos kodavimas į kitą, RNR yra paverčiamas baltymu.
Nors RNR taip pat yra pagaminta iš susietų nukleorūgščių, ji egzistuoja kaip viena grandinė ir turi specialų statybinį bloką, kurio nerandama DNR. DNR struktūra gali būti laikoma virvių kopėčiomis, o RNR yra tarsi virvė, kurios kelyje yra mazgų, leidžiančių lengviau lipti.
Lipidai: vandeniui atsparios membranos
Lipidai yra aliejinių molekulių kategorija, apimanti riebalų rūgštis ir cholesterolį. Riebalų rūgštys sudaro kepimo aliejų ir sviestą, o cholesterolis yra steroidinių hormonų ir vitamino D šaltinis. Lipidų, gaunamų iš riebalų rūgščių ar cholesterolio, forma labai skiriasi, tačiau jie turi savybę gerai nesimaišyti su vandeniu.
Dėl šios vandens „baimės“ šios molekulės ir vadinamos nepolinis; kadangi sakoma, kad vandens ir vandenį mylinčių molekulių yra poliarinis. Riebalų rūgštys puikiai formuoja ląstelių membranas, nes vanduo sunkiai praeina per riebią membraną. Ląstelės neegzistuotų kaip atskiri objektai, kurių dydis ir kraštas būtų, jei membranose nebūtų lipidų.
Angliavandeniai: saugoma energija
Angliavandeniai yra cukrus. Angliavandeniai gali būti paprasto cukraus, pavyzdžiui, stalo cukraus, arba ilgų skaidulų, kurios yra medienos, formos. Angliavandeniai gaminami iš statybinių blokų, vadinamų monosacharidais. Valgomasis cukrus, vadinamas sacharoze, susidaro sujungiant du monosacharidus - gliukozę ir fruktozę. Augalai fotosintezės metu gamina gliukozę iš anglies dioksido ir vandens, naudodami šviesos energiją.
Cukrus puikiai kaupia energiją, nes ląstelė juos lengvai skaido, kad gautų energijos molekules ATP. Tačiau monosacharidai taip pat gali būti susieti su stiprių skaidulų forma, stiprinančia augalų ląstelių sieneles.