Biochemie

Biologické polymery mohou mít desítky tisíc až desítky milionů atomů nebo i více. Tyto polymery se skládají z mnoha malých molekul, z nichž každá nemá více než padesát atomů. Tyto malé molekuly se skládají téměř výhradně z uhlíku, vodíku, kyslíku a dusíku. Obsahují také síru, fosfor a několik málo dalších atomů, které jsou pro biologické fungování těchto polymerů rozhodující.

Existují čtyři typy makromolekul.

Nukleové kyseliny

Nukleové kyseliny jsou molekuly s dlouhým řetězcem, které jsou dvojího druhu: DNA a RNA. Jejich stavební kameny se nazývají nukleotidy.

DNA se nachází vkaždé buňce. Obsahuje informace potřebné k výrobě všech nukleových kyselin a všech bílkovin. Nachází se spojená do dvojité šroubovice. Je podstatou dědičnosti a obsahuje informace, které si život předává z generace na generaci.

RNA slouží k tomu, aby informace z DNA fungovaly v buňkách těla. Pro vytvoření určitého proteinu se informace z DNA přenáší do molekuly RNA. Další molekula RNA ji použije jako soubor instrukcí pro výrobu bílkoviny. RNA, která vytváří bílkovinu, se nazývá ribozom a funguje jako ribozym, který výrazně zvyšuje rychlost, s jakou se jednotlivé aminokyseliny spojují a vytvářejí bílkovinu.

Proteiny

Bílkoviny jsou polymery aminokyselin. Existuje dvacet různých typů běžných aminokyselin.

Obecně lze říci, že proteiny mají dva druhy funkcí. První je strukturální: tvoří mnoho klíčových struktur v buňkách a tkáních. Svaly, vlasy a kůže se skládají převážně z bílkovin. Druhá je funkční: jako enzymy výrazně urychlují chemické reakce v živé buňce. Veškerý buněčný život se skládá z tisíce nebo více chemických reakcí, kterým se říká metabolismus a které přeměňují snědené molekuly na energii nebo na jiné molekuly, které buňka potřebuje k přežití. Úkolem proteinů je tyto reakce urychlovat, často více než milionkrát. Kromě toho způsobují, že probíhají chemické reakce, které by bez působení bílkovin neprobíhaly.

Sacharidy

Mezi sacharidy patří cukry a škroby.

Cukry jsou nejjednodušší sacharidy. Monosacharidy jsou "jednoduché cukry", například glukóza a fruktóza. Disacharidy jsou dva monosacharidy spojené dohromady. Stolní cukr (třtinový cukr) je disacharid glukózy a fruktózy. Polysacharidy jsou tvořeny mnoha monosacharidy spojenými dohromady. Převážná většina polysacharidů jsou polymery glukózy a jsou dvou typů: škrob a celulóza. Škrob je bílá složka obilí, brambor, jablek a chleba a je pro tělo snadno dostupným zdrojem energie. Celulóza je strukturní materiál, který drží všechny rostliny. Polovina materiálu, z něhož se skládá dřevo, je celulóza.

Sacharidy plní v těle řadu funkcí, ale nejdůležitější je, že slouží jako pohotový zdroj energie pro buněčný metabolismus. Rozbitím chemických vazeb v sacharidech se uvolňuje energie, kterou může tělo využít.

Lipidy

Lipidy jsou tuky a vosky. Nasycené lipidy obsahují jednoduché vazby a jsou obsaženy v másle a sádle. Nenasycené lipidy mají jednu nebo více dvojných vazeb a často se nacházejí v olejích. Lidské tělo ukládá lipidy jako zdroj energie. Když tělo potřebuje velké množství energie, molekuly lipidů se rozkládají, aby se tato energie uvolnila.

• Seznam témat z biochemie
• Organická chemie