Dzīvās būtnes ir izgatavotas no četru veidu molekulām, kas pazīstamas kā makromolekulas. Šīs makromolekulas ir olbaltumvielas, nukleīnskābes (DNS un RNS), lipīdi (tauki) un ogļhidrāti. Katrs makromolekulu veids ir izgatavots no saviem celtniecības blokiem, kas ir sarežģīti savienoti, veidojot dažādas formas.
Katra veida makromolekulu īpašās īpašības un forma padara to īpaši piemērotu tam, ko tas dara. Olbaltumvielas ir mašīnas, kas ražo un salauž citas molekulas. Nukleīnskābes pārnēsā ģenētisko informāciju, ko var nodot pēcnācējiem. Lipīdi veido barjeras pret ūdeni. Ogļhidrātus var viegli sadalīt enerģijas iegūšanai.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Ir četras makromolekulas, kas veido dzīvos organismus: olbaltumvielas, nukleīnskābes, tauki un ogļhidrāti.
Olbaltumvielas: molekulārās mašīnas
Olbaltumvielas, kas sastāv no aminoskābēm, ir molekulārās mašīnas, kas veic šūnas ikdienas darbu. Ļoti specializēti tajā, ko viņi dara, olbaltumvielas veido gan dzelzceļu, gan motorus, kas velk kravu šūnas iekšpusē. Tie veido iekšējo skeletu, kas piešķir šūnai formu: kā mājas rāmis.
Fermenti, kas šūnā veido un pārtrauc ķīmiskās saites, ir arī olbaltumvielas. Tie paātrina ķīmiskās reakcijas šūnā: fermenti gan veido jaunas molekulas, gan pārtrauc ķīmiskās saites, lai molekulas pārstrādātu.
Nukleīnskābes: informācijas krātuves
Ja olbaltumvielas ir šūnas darbaspēks, tad DNS ir šūnas smadzenes. DNS, divējāda molekula, kas izgatavota no saistītām nukleīnskābēm, satur ģenētisko informāciju visu četru veidu makromolekulu veidošanai šūnās. DNS esošā informācija tiek kopēta citā nukleīnskābē, ko sauc par RNS, kas ir kā DNS spoguļattēls. Tāpat kā vienas valodas kodēšana citā, arī RNS tiek pārveidota par olbaltumvielu.
Kaut arī RNS ir izgatavots arī no saistītām nukleīnskābēm, tā pastāv kā viena virkne, un tai ir īpašs veidojošais elements, kas nav atrodams DNS. DNS struktūru var uzskatīt par virvju kāpnēm, savukārt RNS ir kā virve, kurai pa ceļam ir mezgli, kas atvieglo uzkāpšanu.
Lipīdi: ūdensizturīgas membrānas
Lipīdi ir eļļainu molekulu kategorija, kas ietver taukskābes un holesterīnu. Taukskābes veido cepamo eļļu un sviestu, un holesterīns ir steroīdu hormonu un D vitamīna avots. Lipīdu, kas nāk no taukskābēm vai holesterīna, forma ir ļoti atšķirīga, taču tiem ir īpašība, ka tie labi nesajaucas ar ūdeni.
Šīs ūdens "bailes" ir iemesls, kāpēc šīs molekulas tiek sauktas nepolārs; tā kā tiek teikts, ka ūdens un ūdeni mīlošās molekulas ir polārs. Taukskābes ir lieliski piemērotas šūnu membrānu veidošanai, jo ūdenim ir grūti iziet cauri taukainai membrānai. Šūnas neeksistētu kā atšķirīgi objekti ar izmēru un apmali, ja membrānās nebūtu lipīdu.
Ogļhidrāti: uzglabā enerģiju
Ogļhidrāti ir cukuri. Ogļhidrāti var izpausties kā vienkāršs cukurs, piemēram, galda cukurs, vai garās šķiedras, kas ir koka daļa. Ogļhidrāti ir izgatavoti no celtniecības blokiem, ko sauc par monosaharīdiem. Galda cukurs, saukts par saharozi, veidojas, savienojot abus glikozes un fruktozes monosaharīdus. Augi fotosintēzes laikā glikozi ražo no oglekļa dioksīda un ūdens, izmantojot gaismas enerģiju.
Cukuri ir lieliski enerģijas uzkrāšanai, jo šūna tos viegli noārda, lai iegūtu enerģijas molekulas ATP. Tomēr monosaharīdus var arī saistīt, veidojot spēcīgas šķiedras, kas stiprina augu šūnu sienas.