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 discussies over primaire metabolieten zich in het algemeen richten op plantenbiologie, hebben alle levende organismen deze verbindingen.
Koolhydraten
Koolhydraten of sachariden zijn suikers met verschillende chemische complexiteit. Ze kunnen één suikereenheid (monosachariden) of twee (disachariden) bevatten. Koolhydraten gevormd door grote ketens van monosacchariden worden polysacchariden genoemd: zetmelen zijn de meest voorkomende verbindingen van dit type. Planten produceren koolhydraten door middel van fotosynthese: ze gebruiken zonlichtenergie om kooldioxide en water om te zetten in suiker en zuurstof.
Nucleïnezuren
DNA, of deoxyribonucleïnezuur, slaat genetische informatie op in de kern van een cel. Het bestaat uit de nucleotide basen adenine, cytosine, guanine en thymine, georganiseerd in dubbele helix. De twee kettingen van deze dubbele helix worden bij elkaar gehouden door een waterstofbrug. Om te repliceren, verbreekt DNA die schakel, zodat elke ketting kan scheiden en zich bij een andere ketting kan aansluiten. RNA of ribonucleïnezuur bevat adenine, cytosine en uracil. Als boodschapper van genetische informatie heeft RNA het vermogen om binnen cellen te bewegen. Het wordt geproduceerd door middel van transcriptie: in dit proces voegt een enzym zich bij een deel van het DNA en geeft het een signaal dat het DNA zich moet ontvouwen. Het enzym leest DNA en geeft de synthese aan van een complementaire RNA-stoel.
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" vaak naar vetten en steroïden. Een organel dat een glad endoplasmatisch reticulum wordt genoemd, produceert vetten door synthese door uitdroging, door één molecuul glycerol en drie vetzuren te combineren. Steroïden bestaan uit vier gefuseerde koolwaterstofstructuren, cycloalkaanringen genoemd; gespecialiseerde cellen synthetiseren specifieke steroïden uit cholesterol. Eierstokcellen zetten bijvoorbeeld cholesterol om in oestrogenen.
Eiwitten
Eiwitten zijn polymere macromoleculen, samengesteld uit ketens van aminozuren; zijn essentieel voor alle cellulaire functies. Eiwitsynthese kent twee fasen: transcriptie en vertaling. 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, dit zijn structuren in het cytoplasma die eiwitten produceren. In de translatiefase rijgen ribosomen aminozuren aan elkaar om eiwitten te vormen, volgens mRNA-instructies.
