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 gebouwd om als voedsel en energie te gebruiken. Deze macromoleculen zijn koolhydraten, eiwitten, lipiden en nucleïnezuren. Elke klasse van macromoleculen is samengesteld uit verschillende subeenheden van monomeren, maar ze bevatten allemaal de atomen van koolstof, stikstof, waterstof en zuurstof.
Koolhydraten
Koolhydraten zijn organische verbindingen die suikers, zetmeel, glycogeen en cellulose bevatten. De eenvoudigste vorm van koolhydraat is een monomeer van suikermoleculen zoals glucose of fructose, ook wel monosaccharide genoemd, dat bestaat uit een ring van koolstof-, zuurstof- en waterstofelementen. Van disacchariden zoals sucrose worden suikers gemaakt en twee monosacchariden: een glucose- en een fructosemolecuul zijn met elkaar verbonden.Polysacchariden zoals zetmeel, cellulose en glycogeen zijn lange en complexe ketens van monosacchariden die aan elkaar zijn gebouwd. In ons lichaam worden eenvoudige suikers gebruikt als onmiddellijke energie en de meeste polysacchariden worden langzaam afgebroken tot eenvoudige suikers om na verloop van tijd een stabiele energiebron te vormen. Cellulose wordt niet gebruikt voor energie, maar voor structurele ondersteuning van plantencelwanden.
Lipiden
Lipiden zijn biomoleculen die vetten, oliën, fosfolipiden en steroïden bevatten. Ze hebben verschillende structuren, maar het zijn allemaal grote moleculen die zijn gemaakt van ketens van niet-polaire elementen koolstof en waterstof, waardoor ze hydrofoob of onverenigbaar zijn met water. Vetten en oliën worden triglyceriden genoemd, die bestaan uit monomeren die vetzuren en glycerine worden genoemd. Triglyceriden variëren in vorm en lengte op basis van het type en aantal koolstof- en waterstofbindingen. Deze variaties bepalen of het vet verzadigd, onverzadigd of meervoudig onverzadigd is. Fosfolipiden lijken erg op triglyceriden, behalve dat ze een fosfaatgroep bevatten. In ons lichaam fungeren triglyceriden als energieopslag en worden fosfolipiden gebruikt bij de vorming van celmembranen.
Eiwitten
Eiwitten zijn een zeer grote, complexe en diverse groep moleculen. Eiwitten zijn polymeren gemaakt van monomerenketens, aminozuren genaamd, die in verschillende structuren zijn gevouwen. Er zijn 20 verschillende aminozuren, dit zijn structuren die worden gevormd door de chemische groepen amine en carboxyl, evenals een van de 20 variabele gebieden 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 complexiteit van de vouwing en koppeling tussen de ketens van aminozuren. 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) bevatten. Nucleïnezuren bestaan uit ketens van monomeren die nucleotiden worden genoemd, dit zijn chemische structuren die een koolstof 5-suikerring, een groep fosfaten en een van de vier stikstofhoudende basen bevatten: adenine (A), guanine (G), cytosine (C) of thymidine (T). In RNA wordt thymidine vervangen door uracil (U). DNA bestaat uit twee lange ketens van deze monomeren in verschillende volgorde, in een dubbele helix of gedraaide formatie. RNA verschilt van DNA doordat het maar één strip heeft en een ribosesuikermolecuul bevat in plaats van een deoxyribosemolecuul. DNA geeft genetische instructies of diagrammen van alle cellulaire activiteiten in het lichaam. DNA wordt getranscribeerd in RNA, dat op zijn beurt eiwitten maakt.
