Живые существа состоят из четырех типов молекул, известных как макромолекулы. Эти макромолекулы представляют собой белки, нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), липиды (жиры) и углеводы. Макромолекулы каждого типа состоят из отдельных строительных блоков, которые сложно соединить в разные формы.
Особые свойства и форма каждого вида макромолекул делают их особенно подходящими для того, что они делают. Белки - это машины, которые создают и разрушают другие молекулы. Нуклеиновые кислоты несут генетическую информацию, которая может передаваться потомству. Липиды образуют барьеры для воды. Углеводы легко превращаются в энергию.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Есть четыре макромолекулы, из которых состоят живые организмы: белки, нуклеиновые кислоты, жиры и углеводы.
Белки: молекулярные машины
Белки, состоящие из аминокислот, представляют собой молекулярные машины, которые выполняют повседневную работу клетки. Белки, специализирующиеся на своей работе, образуют как железные дороги, так и двигатели, которые тянут грузы внутри клетки. Они образуют внутренний каркас, придающий клетке форму: как каркас дома.
Ферменты, которые создают и разрывают химические связи в клетке, также являются белками. Они ускоряют химические реакции в клетке: ферменты как строят новые молекулы, так и разрывают химические связи, чтобы перерабатывать молекулы.
Нуклеиновые кислоты: хранилища информации
Если белки - это рабочая сила клетки, то ДНК - это мозг клетки. ДНК, двухцепочечная молекула, состоящая из связанных нуклеиновых кислот, несет генетическую информацию для создания всех четырех типов макромолекул в клетках. Информация в ДНК копируется в другую нуклеиновую кислоту, называемую РНК, которая подобна зеркальному отображению ДНК. Подобно кодированию одного языка на другой, РНК переводится в белок.
Хотя РНК также состоит из связанных нуклеиновых кислот, она существует в виде одной цепи и имеет особый строительный блок, которого нет в ДНК. Структуру ДНК можно представить как веревочную лестницу, в то время как структуру РНК можно сравнить с веревкой, на которой есть узлы, облегчающие подъем.
Липиды: водонепроницаемые мембраны
Липиды - это категория масляных молекул, в которую входят жирные кислоты и холестерин. Жирные кислоты входят в состав кулинарного масла и сливочного масла, а холестерин является источником стероидных гормонов и витамина D. Липиды, получаемые из жирных кислот или холестерина, сильно различаются по форме, но имеют общее свойство плохо смешиваться с водой.
Из-за этого «страха» перед водой эти молекулы называются неполярный; в то время как вода и водолюбивые молекулы называются полярный. Жирные кислоты отлично подходят для формирования клеточных мембран, потому что воде трудно проходить через масляную мембрану. Клетки не существовали бы как отдельные объекты с размером и границей, если бы не липиды в мембранах.
Углеводы: запасенная энергия
Углеводы - это сахара. Углеводы могут принимать форму простого сахара, такого как столовый сахар, или длинных волокон, входящих в состав древесины. Углеводы состоят из строительных блоков, называемых моносахаридами. Столовый сахар, называемый сахарозой, образуется путем соединения двух моносахаридов - глюкозы и фруктозы. Растения производят глюкозу из углекислого газа и воды, используя энергию света, во время фотосинтеза.
Сахара отлично подходят для хранения энергии, так как они легко расщепляются клеткой с образованием энергетических молекул АТФ. Однако моносахариды также могут быть связаны с образованием прочных волокон, укрепляющих стенки растительных клеток.