Οι ζωντανοί οργανισμοί αποτελούνται από τέσσερις τύπους μορίων, γνωστών ως μακρομόρια. Αυτά τα μακρομόρια είναι οι πρωτεΐνες, τα νουκλεϊκά οξέα (DNA και RNA), τα λιπίδια (λίπη) και οι υδατάνθρακες. Κάθε τύπος μακρομορίου αποτελείται από τα δικά του δομικά στοιχεία, τα οποία συνδέονται με περίπλοκο τρόπο για να σχηματίσουν διαφορετικά σχήματα.
Οι ιδιαίτερες ιδιότητες και το σχήμα κάθε είδους μακρομορίου είναι εκείνα που το καθιστούν ιδιαίτερα κατάλληλο για τη λειτουργία του. Οι πρωτεΐνες είναι μηχανές που παράγουν και διασπούν άλλα μόρια. Τα νουκλεϊκά οξέα μεταφέρουν γενετική πληροφορία που μπορεί να κληροδοτηθεί στους απογόνους. Τα λιπίδια σχηματίζουν φραγμούς ενάντια στο νερό. Οι υδατάνθρακες μπορούν να διασπώνται εύκολα για παραγωγή ενέργειας.
Living things are made of four types of molecules, known as
macromolecules. These macromolecules are proteins, nucleic acids (DNA
and RNA), lipids (fats) and carbohydrates. Each type of macromolecule is
made of its own building blocks, which are intricately connected to form
different shapes.
The special properties and shape of each kind of macromolecule are what
make it especially suited for what it does. Proteins are machines that
make and break other molecules. Nucleic acids carry genetic information
that can be passed down to offspring. Lipids form barriers against
water. Carbohydrates can be easily broken down for energy.
### TL;DR (Πολύ μακρύ· δεν το διάβασα)
Υπάρχουν τέσσερα μακρομόρια που συνθέτουν τους ζωντανούς οργανισμούς: πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα, λίπη και υδατάνθρακες.
### Πρωτεΐνες: Μοριακές μηχανές
Οι πρωτεΐνες, που αποτελούνται από αμινοξέα, είναι οι μοριακές μηχανές που εκτελούν την καθημερινή εργασία του κυττάρου. Εξαιρετικά εξειδικευμένες ως προς τη λειτουργία τους, οι πρωτεΐνες σχηματίζουν τόσο τις «σιδηροτροχιές» όσο και τους κινητήρες που μεταφέρουν φορτία μέσα στο κύτταρο. Διαμορφώνουν επίσης τον εσωτερικό σκελετό που δίνει στο κύτταρο το σχήμα του: όπως το πλαίσιο ενός σπιτιού.
Τα ένζυμα που δημιουργούν και διασπούν χημικούς δεσμούς στο κύτταρο είναι επίσης πρωτεΐνες. Αυτά επιταχύνουν τις χημικές αντιδράσεις στο κύτταρο: τα ένζυμα τόσο συνθέτουν νέα μόρια όσο και διασπούν χημικούς δεσμούς για την ανακύκλωση μορίων.
### Νουκλεϊκά οξέα: Αποθήκες πληροφορίας
Αν οι πρωτεΐνες είναι το εργατικό δυναμικό του κυττάρου, τότε το DNA είναι ο «εγκέφαλος» του κυττάρου. Το DNA, ένα δίκλωνο μόριο αποτελούμενο από συνδεδεμένα νουκλεϊκά οξέα, φέρει τη γενετική πληροφορία για τη δημιουργία και των τεσσάρων τύπων μακρομορίων στα κύτταρα. Η πληροφορία του DNA αντιγράφεται σε ένα άλλο νουκλεϊκό οξύ, το RNA, το οποίο είναι σαν ένα καθρέφτισμα του DNA. Όπως η κωδικοποίηση μιας γλώσσας σε μια άλλη, το RNA μεταφράζεται σε πρωτεΐνη.
Ενώ το RNA αποτελείται επίσης από συνδεδεμένα νουκλεϊκά οξέα, υπάρχει ως μονόκλωνο μόριο και έχει ένα ιδιαίτερο δομικό συστατικό που δεν υπάρχει στο DNA. Η δομή του DNA μπορεί να παρομοιαστεί με μια σκάλα-σχοινί, ενώ του RNA με ένα σχοινί που έχει κόμπους κατά διαστήματα, οι οποίοι το κάνουν ευκολότερο να «αναρριχηθεί» κανείς.
### Λιπίδια: Αδιάβροχες μεμβράνες
Τα λιπίδια είναι μια κατηγορία ελαιωδών μορίων που περιλαμβάνει λιπαρά οξέα και χοληστερόλη. Τα λιπαρά οξέα αποτελούν το μαγειρικό λάδι και το βούτυρο, ενώ η χοληστερόλη είναι η πηγή για στεροειδείς ορμόνες και τη βιταμίνη D. Τα λιπίδια που προέρχονται από λιπαρά οξέα ή χοληστερόλη διαφέρουν πολύ ως προς το σχήμα, αλλά μοιράζονται την ιδιότητα ότι δεν αναμειγνύονται καλά με το νερό.
Αυτή η «φοβία» προς το νερό είναι ο λόγος που αυτά τα μόρια ονομάζονται *μη πολικά*· αντίθετα, το νερό και τα υδρόφιλα μόρια ονομάζονται *πολικά*. Τα λιπαρά οξέα είναι ιδανικά για τον σχηματισμό κυτταρικών μεμβρανών, επειδή το νερό δυσκολεύεται να διαπεράσει μια λιπαρή μεμβράνη. Τα κύτταρα δεν θα μπορούσαν να υπάρχουν ως διακριτές οντότητες με μέγεθος και όρια αν δεν υπήρχαν τα λιπίδια στις μεμβράνες.
### Υδατάνθρακες: Αποθηκευμένη ενέργεια
Οι υδατάνθρακες είναι σάκχαρα. Ένας υδατάνθρακας μπορεί να πάρει τη μορφή ενός απλού σακχάρου, όπως η ζάχαρη του τραπεζιού, ή των μακριών ινών που αποτελούν μέρος του ξύλου. Οι υδατάνθρακες αποτελούνται από δομικά στοιχεία που ονομάζονται μονοσακχαρίτες. Η ζάχαρη του τραπεζιού, η σακχαρόζη, σχηματίζεται από τη σύνδεση δύο μονοσακχαριτών, της γλυκόζης και της φρουκτόζης. Τα φυτά παράγουν γλυκόζη από διοξείδιο του άνθρακα και νερό, χρησιμοποιώντας την ενέργεια του φωτός, κατά τη φωτοσύνθεση.
Τα σάκχαρα είναι εξαιρετικά για την αποθήκευση ενέργειας, καθώς διασπώνται εύκολα από το κύτταρο για την παραγωγή του ενεργειακού μορίου ATP. Ωστόσο, οι μονοσακχαρίτες μπορούν επίσης να συνδεθούν μεταξύ τους και να σχηματίσουν ισχυρές ίνες που ενισχύουν τα κυτταρικά τοιχώματα των φυτών.
### TL;DR (Too Long; Didn't Read)
There are four macromolecules that make up living organisms: proteins,
nucleic acids, fats and carbohydrates.
### Proteins: Molecular Machines
Proteins, made up of amino acids, are the molecular machines that do the
day-to-day work of the cell. Highly specialized at what they do,
proteins form both the railways and the motors that pull cargo along
inside of a cell. They form the internal skeleton that gives a cell its
shape: like the frame of a house.
The enzymes that make and break chemical bonds in the cell are also
proteins. These speed up chemical reactions in the cell: enzymes both
build new molecules, and break chemical bonds to recycle molecules.
### Nucleic Acids: Information Repositories
If proteins are the workforce of the cell, then DNA is the brains of the
cell. DNA, a double-stranded molecule made of linked nucleic acids,
carries the genetic information for making all four types of
macromolecules in cells. The information in DNA is copied into another
nucleic acid, called RNA, which is like a mirror image of DNA. Like
encoding one language into another, RNA is translated into protein.
While RNA is also made of linked nucleic acids, it exists as a single
strand, and has a special building block not found in DNA. The structure
of DNA can be thought of as a rope ladder, while that of RNA is like a
rope that has knots along the way that make it easier to climb.
### Lipids: Waterproof Membranes
Lipids are a category of oily molecules that include fatty acids and
cholesterol. Fatty acids make up cooking oil and butter, and cholesterol
is the source for steroid hormones and vitamin D. Lipids that come from
fatty acids or cholesterol vary greatly in shape, but they share the
property of not mixing well with water.
This "fear" of water is why these molecules are called /nonpolar/;
whereas, water and water-loving molecules are said to be /polar/. Fatty
acids are great for forming cell membranes because water has a hard time
passing through an oily membrane. Cells would not exist as distinct
objects with a size and border if it were not for lipids in membranes.
### Carbohydrates: Stored Energy
Carbohydrates are sugars. A carbohydrate can take the form of a simple
sugar, such as table sugar, or the long fibers that are part of wood.
Carbohydrates are made of building blocks called monosaccharides. Table
sugar, called sucrose, is formed by the joining the two monosaccharides
glucose and fructose. Plants make glucose from carbon dioxide and water,
using light energy, during photosynthesis.
Sugars are great for storing energy, since they are easily broken down
by a cell to produce the energy molecules ATP. However, monosaccharides
can also be linked to form strong fibers that strengthen the walls of
plant cells.
References
* The University of Arizona: The Biology Project: Cytoskeleton
Tutorial
<http://www.biology.arizona.edu/cell_bio/tutorials/cytoskeleton/page1.html>
* Encyclopædia Brittanica: Macromolecules
<https://www.britannica.com/science/macromolecule>
* MIT: Macromolecules - Lipids, Carbohydrates, Nucleic Acid
<https://ocw.mit.edu/courses/biology/7-01sc-fundamentals-of-biology-fall-2011/biochemistry/macromolecules-lipids-carbohydrates-nucleic-acid/>
Σχετικά με τον συγγραφέα
Ο David H. Nguyen κατέχει διδακτορικό (PhD) και είναι βιολόγος καρκίνου και συγγραφέας επιστημονικών κειμένων. Η ειδίκευσή του είναι η βιολογία των όγκων. Έχει επίσης έντονο ενδιαφέρον για τις βαθιές διασταυρώσεις ανάμεσα στην κοινωνική αδικία και τις ανισότητες στην υγεία όσον αφορά τον καρκίνο, οι οποίες επηρεάζουν ιδιαίτερα τις εθνοτικές μειονότητες και τους υποδουλωμένους πληθυσμούς.
Είναι συγγραφέας του Kindle eBook «Tips of Surviving Graduate & Professional School».
[What Are the Four Organic Molecules Found in Living Things?](https://sciencing.com/four-organic-molecules-found-living-things-22326.html)
Ποια είναι τα χημικά ονόματα των τεσσάρων μακρομορίων;
------------------------------------------------------
(https://sciencing.com/processes-macromolecules-formed-8684064.html)
Ενημερώθηκε στις 24 Απριλίου 2017
Από τον Daniel Walton
Το πρόθεμα *macro-* προέρχεται από τα ελληνικά και σημαίνει «μεγάλο», και τα μακρομόρια ανταποκρίνονται σε αυτή την περιγραφή τόσο ως προς το μέγεθος όσο και ως προς τη βιολογική τους σημασία. Οι τέσσερις κατηγορίες μακρομορίων — υδατάνθρακες, πρωτεΐνες, λιπίδια και νουκλεϊκά οξέα — είναι πολυμερή, καθένα από τα οποία αποτελείται από επαναλαμβανόμενες μικρότερες μονάδες που συνδέονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν μεγαλύτερα λειτουργικά μόρια. Αυτές οι μικρότερες μονάδες έχουν χημικά ονόματα, όπως και τα μακρομόρια που σχηματίζουν.
### Υδατάνθρακες
Το πιο κοινό δομικό συστατικό των υδατανθράκων είναι το απλό σάκχαρο γλυκόζη. Διαφορετικές διατάξεις μορίων γλυκόζης παράγουν τα πολυμερή άμυλο αμυλόζη και αμυλοπηκτίνη, καθώς και την κυτταρίνη, το κύριο μακρομόριο από το οποίο αποτελούνται τα φυτά.
### Πρωτεΐνες
Οι πρωτεΐνες δομούνται από διαφορετικούς συνδυασμούς 20 αμινοξέων, όπως η γλυκίνη, η λευκίνη και η τρυπτοφάνη. Κάθε πρωτεΐνη που προκύπτει έχει διαφορετικό χημικό όνομα. Παραδείγματα περιλαμβάνουν την κερατίνη, την πρωτεΐνη που αποτελεί τα μαλλιά, και το κολλαγόνο, που αποτελεί τους τένοντες.
### Λιπίδια
Τα πολυμερή των λιπιδίων, πιο γνωστά ως λίπη, αποτελούνται από λιπαρά οξέα που ενώνονται με τη γλυκερόλη. Καθώς η γλυκερόλη συνδέεται με τρεις «αλυσίδες» λιπαρών οξέων, το προκύπτον λιπίδιο ονομάζεται τριγλυκερίδιο.
### Νουκλεϊκά οξέα
Το DNA, ή δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ, είναι ίσως το πιο γνωστό μακρομόριο. Το RNA, ή ριβονουκλεϊκό οξύ, είναι ένα ακόμη μέλος αυτής της κατηγορίας. Και οι δύο τύποι αποτελούνται από υπομονάδες νουκλεοτιδίων, καθεμία από τις οποίες περιέχει μια φωσφορική ομάδα, έναν μονοσακχαρίτη και μια βάση όπως η αδενίνη ή η θυμίνη.
What Are the Chemical Names of the Four Macromolecules?
-------------------------------------------------------
What Are the Processes by Which Macromolecules Are Formed?
<https://sciencing.com/processes-macromolecules-formed-8684064.html>
Updated April 24, 2017
By Daniel Walton
Macro -- the prefix is derived from the Greek for "big," and
macromolecules fit the description both in their size and biological
importance. The four classes of macromolecules -- carbohydrates,
proteins, lipids and nucleic acids -- are polymers, each composed of
repeating smaller units joined together into larger functional
molecules. These smaller units have chemical names, as do the
macromolecules they form.
### Carbohydrates
The most common building block of carbohydrates is the simple sugar
glucose. Different configurations of glucose molecules produce the
starch polymers amylose and amylopectin, as well as cellulose, the main
macromolecule of which plants are made.
### Proteins
Proteins are built from different combinations of 20 amino acids,
including glycine, leucine and tryptophan. Each resulting protein has a
different chemical name. Examples include keratin, the protein that
makes up hair, and collagen, which makes up tendons.
### Lipids
Lipid polymers, more commonly known as fats, are made of fatty acids
joined together by glycerol. As this glycerol joins three fatty acid
"chains," the resulting lipid is called a triglyceride.
### Nucleic Acids
DNA, or deoxyribonucleic acid, may be the best known macromolecule. RNA,
or ribonucleic acid, is another member of this class. Both types are
made of nucleotide subunits, each of which contains a phosphate group, a
monosaccharide, and a base such as adenine or thymine.
References
* University of New Mexico: Biological Macromolecules
<http://biology.unm.edu/ccouncil/Biology_124/Summaries/Macromol.html>
### Σχετικά με τον συγγραφέα
Ο Daniel Walton είναι επιστημονικός συγγραφέας με έδρα το Σινσινάτι, του οποίου τα άρθρα έχουν δημοσιευτεί στο blog *Sword of Science* και στον επιστημονικό διαδικτυακό κόμβο *Real Clear Science*. Κατέχει μεταπτυχιακό τίτλο Master of Science στις καλλιέργειες από το Πανεπιστήμιο του Ιλινόις και καλλιεργεί έναν αρκετά μεγάλο λαχανόκηπο στην πίσω αυλή του σπιτιού του.
Τα πιο κοινά οργανικά μόρια στα κύτταρα
---------------------------------------
Ενημερώθηκε στις 24 Απριλίου 2017
Από την Tammie Painter
Τα μόρια που απαντώνται συχνότερα στους ζωντανούς οργανισμούς και τα οποία βασίζονται σε έναν άνθρακα ως δομικό σκελετό ονομάζονται οργανικά μόρια. Ο άνθρακας συνδέεται σε αλυσίδα ή δακτύλιο με υδρογόνο και διάφορες λειτουργικές ομάδες που προστίθενται στην αλυσίδα ή τον δακτύλιο για να σχηματίσουν ένα μονομερές. Τα μονομερή συνδέονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν μεγαλύτερα μόρια. Τέσσερις κοινές ομάδες οργανικών μορίων βρίσκονται σε όλα τα κύτταρα.
### Υδατάνθρακες
Οι υδατάνθρακες έχουν ένα άτομο άνθρακα με δύο άτομα υδρογόνου και τρία έως έξι άτομα οξυγόνου. Στα φυτικά κύτταρα, οι υδατάνθρακες παρέχουν δομή με τη μορφή κυτταρίνης και τροφή με τη μορφή αμύλου. Όλα τα σάκχαρα είναι υδατάνθρακες και τροφοδοτούν πολλές κυτταρικές διεργασίες, συμπεριλαμβανομένης της φωτοσύνθεσης. Παραδείγματα υδατανθράκων είναι το γλυκογόνο, η γλυκόζη, η σακχαρόζη και η λακτόζη.
### Λιπίδια
Τα λιπίδια, που αποτελούνται από μια αλυσίδα λιπαρών οξέων άνθρακα και υδρογόνου με μια αλκοολική ομάδα στο άκρο, περιλαμβάνουν λίπη, κεριά, στεροειδή και χοληστερόλη. Αφού χρησιμοποιηθούν οι υδατάνθρακες για ενέργεια, τα κύτταρα μετατρέπουν την περίσσεια σε λίπη και έλαια για αποθήκευση ενέργειας. Η ομάδα λιπιδίων των ορμονών και των στεροειδών μεταδίδει σήματα μεταξύ των κυττάρων, όπως όταν η αδρεναλίνη ενεργοποιεί το σώμα να αντιδράσει μπροστά σε κίνδυνο. Τα λιπίδια αποτελούν επίσης τις κυτταρικές μεμβράνες.
### Πρωτεΐνες
Οι πρωτεΐνες, που δομούνται από διαφορετικούς συνδυασμούς των 20 αμινοξέων, επιτελούν πολλές λειτουργίες στα κύτταρα. Περιλαμβάνουν ένζυμα που καταλύουν αντιδράσεις, κολλαγόνο και κερατίνη που δίνουν δομή, αιμοσφαιρίνη που μεταφέρει οξυγόνο και μικροσωληνίσκους που βοηθούν στην κίνηση και διαίρεση του κυττάρου.
### Νουκλεϊκά οξέα
Τα νουκλεϊκά οξέα αποτελούνται από νουκλεοτίδια που περιλαμβάνουν ένα σάκχαρο, μια φωσφορική ομάδα και μία από τις πέντε αζωτούχες βάσεις. Το DNA είναι ένας τύπος νουκλεϊκού οξέος με δεοξυριβόζη ως σάκχαρο και αδενίνη, γουανίνη, κυτοσίνη και θυμίνη ως αζωτούχες βάσεις. Το RNA είναι παρόμοιο με το DNA αλλά έχει ριβόζη αντί για δεοξυριβόζη και μπορεί επίσης να περιέχει ουρακίλη ως βάση. Άλλα νουκλεϊκά οξέα περιλαμβάνουν τα ενεργειακά μόρια ATP και NAD.
### Σχετικά με την συγγραφέα
Με έδρα το Πόρτλαντ του Όρεγκον, η Tammie Painter γράφει άρθρα για κηπουρική, φυσική κατάσταση, επιστήμη και ταξίδια από το 2008. Τα άρθρα της έχουν δημοσιευθεί σε περιοδικά όπως το *Herb Companion* και το *Northwest Travel*, και είναι συγγραφέας έξι βιβλίων. Η Painter απέκτησε πτυχίο Bachelor of Science στη βιολογία από το Portland State University.
The Most Common Organic Molecules in Cells
------------------------------------------
What Are the Three Common Categories of Lipids?
<https://sciencing.com/three-common-categories-lipids-7248968.html>
Updated April 24, 2017
By Tammie Painter
Molecules most often found in living things and that are built on a
carbon framework are known as organic molecules. The carbon is linked in
a chain or ring with hydrogen and various functional groupings attached
to the chain or ring to make a monomer. The monomers link together to
form molecules. Four common groups of organic molecules are found in all
cells.
### Carbohydrates
Carbohydrates have a carbon atom with two hydrogen atoms and three to
six oxygen atoms. In plant cells, carbohydrates provide structure in the
form of cellulose and food in the form of starch. All sugars are
carbohydrates and these fuel numerous cellular activities including
photosynthesis. Examples of carbohydrates are glycogen, glucose, sucrose
and lactose.
### Lipids
Constructed of a fatty acid chain of carbon and hydrogen with an alcohol
group at the end, lipids include fats, waxes, steroids and cholesterol.
After using carbohydrates for energy, cells converting the excess into
fats and oils for energy storage. The lipid group of hormones and
steroids send messages between cells such as when adrenaline cues your
body to act in the face of danger. Lipids also make up cell membranes.
### Proteins
Constructed through different combinations of the 20 amino acids,
proteins perform numerous functions in cells. Proteins include enzymes
that catalyze reactions, collagen and keratin that give structure,
hemoglobin that provides oxygen and microtubules that aid in cell
movement and division.
### Nucleic Acids
Nucleic acids are made up of nucleotides constructed of a sugar, a
phosphate group and one of five nitrogenous bases. DNA is a type of
nucleic acid with deoxyribose for the sugar and adenine, and guanine,
cytosine and thymine as the nitrogenous bases. RNA is similar to DNA but
it has ribose instead of deoxyribose for its sugar and can also have
uracil as a nitrogenous base. Other nucleic acids include the energy
carrying molecules ATP and NAD.
### References
* Estrella Mountain Community College: Water and Organic Molecules
<http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/biobk/biobookchem2.htm
Καταγράψτε και περιγράψτε τις τέσσερις κύριες κατηγορίες μορίων
---------------------------------------------------------------
**Η λειτουργία των μακρομορίων**
(<https://sciencing.com/function-macromolecules-8694541.html>)
Ενημερώθηκε στις 25 Απριλίου 2017
Από τη Susan Sherwood
Τα άτομα είναι απειροελάχιστα δομικά συστατικά. Όταν δύο ή περισσότερα άτομα ενωθούν, σχηματίζουν ένα μόριο. Ίσως ούτε αυτό να φαίνεται ιδιαίτερα μεγάλο, αλλά όλα είναι σχετικά. Ορισμένα μόρια είναι «μακρομόρια». Αποτελούμενα από χιλιάδες άτομα, είναι συγκριτικά μεγάλα. Οι τέσσερις κύριες κατηγορίες μορίων που συναντώνται στους ζωντανούς οργανισμούς είναι γίγαντες στον μικροσκοπικό κόσμο. Οι υδατάνθρακες, οι πρωτεΐνες, τα λιπίδια και τα νουκλεϊκά οξέα επιτελούν διαφορετικές λειτουργίες που βοηθούν τους οργανισμούς να διατηρούν τις ζωτικές τους λειτουργίες.
### Ενέργεια και δραστηριότητα
Οι οργανισμοί χρησιμοποιούν τους υδατάνθρακες κυρίως ως πηγή ενέργειας, αν και ορισμένες φορές τους χρησιμοποιούν και για δομική υποστήριξη. Αποτελούνται από διάφορους συνδυασμούς άνθρακα, υδρογόνου και οξυγόνου. Τα απλά σάκχαρα, όπως η επιτραπέζια ζάχαρη και η γλυκόζη, που παρέχουν ενέργεια στα περισσότερα κύτταρα, αποτελούν έναν τύπο υδατανθράκων. Όταν πολλά σάκχαρα συνδέονται μεταξύ τους σε αλυσίδες, σχηματίζονται τα άμυλα. Λόγω του μεγάλου μεγέθους τους, τα άμυλα λειτουργούν ως αποθήκες σακχάρων. Ορισμένοι τύποι αμύλου είναι σκληροί και παρέχουν στήριξη. Το άμυλο κυτταρίνη είναι αυτό που προσδίδει στα φυτά ακαμψία και τα εμποδίζει να λυγίζουν.
### Ανθεκτικά δομικά υλικά
Οι πρωτεΐνες αποτελούνται από αμινοξέα. Ο συγκεκριμένος συνδυασμός αμινοξέων καθορίζει τον τύπο της πρωτεΐνης. Υπάρχουν είκοσι αμινοξέα και τα δέκα από αυτά μπορούν να συντεθούν από το ανθρώπινο σώμα. Τα φυτά, αντίθετα, μπορούν να παράγουν και τα είκοσι. Οι πρωτεΐνες επιτελούν πολλούς ρόλους στους οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένης της υποστήριξης του ανοσοποιητικού συστήματος, της επικοινωνίας μεταξύ κυττάρων, της επιτάχυνσης χημικών αντιδράσεων και της κατασκευής ιστών, όπως οι μύες.
### Τα λιπίδια και ο υδρόφοβος χαρακτήρας τους
Τα λιπίδια αποτελούνται κυρίως από άνθρακα και υδρογόνο. Τα λιπίδια που είναι γνωστά ως λίπη και έλαια χρησιμοποιούνται κυρίως για την αποθήκευση ενέργειας για μελλοντική χρήση. Τα φωσφολιπίδια διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο καθιστώντας τις κυτταρικές μεμβράνες ημιπερατές, έτσι ώστε να μην μπορεί οτιδήποτε να εισέρχεται ή να εξέρχεται από το κύτταρο ανεξέλεγκτα. Πολλά λιπίδια είναι «υδρόφοβα». Αυτό δεν σημαίνει ότι φοβούνται το νερό· απλώς δεν διαλύονται σε αυτό. Αυτή η ιδιότητα τα καθιστά χρήσιμα ως υδατικοί φραγμοί στις κυτταρικές μεμβράνες. Τα στεροειδή, όπως η χοληστερόλη, είναι επίσης λιπίδια. Παρόλο που η υπερβολική χοληστερόλη μπορεί να βλάψει τα κύτταρα, είναι απαραίτητη για τον σχηματισμό των κυτταρικών μεμβρανών των ζώων και είναι ζωτικής σημασίας για τη λειτουργία του εγκεφάλου.
### Μεταφέροντας τον γενετικό κώδικα
Τα νουκλεϊκά οξέα απαντούν σε δύο μορφές: το ριβονουκλεϊκό οξύ (RNA) και το δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA). Αποτελούμενα από άνθρακα, υδρογόνο, οξυγόνο, φώσφορο και άζωτο, είναι θεμελιώδη για την κληρονομικότητα. Το DNA αποθηκεύει τη γενετική πληροφορία ενός οργανισμού, ενώ το RNA τη μεταφέρει εκεί όπου απαιτείται. Ενώ το DNA είναι ευρέως γνωστό για τη μορφή της διπλής έλικας — σαν μια στριμμένη σκάλα — το RNA αποτελείται από μία μόνο αλυσίδα. Ορισμένα μόρια RNA είναι ριβοένζυμα (*ribozymes*), τα οποία επιταχύνουν τις χημικές αντιδράσεις στο σώμα. Με εξαίρεση τα ερυθρά αιμοσφαίρια ορισμένων θηλαστικών, τα κύτταρα όλων των οργανισμών περιέχουν DNA και RNA.
## Σχετικά με τη συγγραφέα
Η Susan Sherwood ζει στην πολιτεία της Νέας Υόρκης και είναι ερευνήτρια που γράφει σε εκπαιδευτικά πλαίσια για περισσότερα από δέκα χρόνια. Έχει συνυπογράψει επιστημονικές εργασίες για την Horizons Research, Inc. και το Capital Region Science Education Partnership. Η Sherwood κατέχει διδακτορικό (Ph.D.) στην ανάπτυξη προγραμμάτων σπουδών και τη διδακτική από το Πανεπιστήμιο στο Albany.
List and Describe the Four Major Classes of Molecules
-----------------------------------------------------
The Function of Macromolecules
<https://sciencing.com/function-macromolecules-8694541.html>
Updated April 25, 2017
By Susan Sherwood
Atoms are tiny, tiny building blocks. When you put two or more together,
you get a molecule. That might not seem very big, either, but it’s all
relative. Some molecules are “macromolecules.” Made up of thousands of
atoms, they are comparatively large. The four major classes of molecules
found in living things are giants in the microscopic world.
Carbohydrates, proteins, lipids and nucleic acids each have different
jobs that help keep organisms performing their life functions.
### Get Up and Go
Organisms primarily use carbohydrates for energy, but sometimes use them
for support as well. They are made up of various combinations of carbon,
hydrogen and oxygen. Simple sugars, such as table sugar and glucose,
which provide energy for most cells, are one type of carbohydrate. If
many sugars are chained together, starches are formed. Because of their
large size, starches serve as storage facilities for sugar. Some types
of starches are firm and supportive. The starch cellulose is what gives
plants rigidity and keeps them from flopping over.
### Tough Stuff
Proteins are made up of amino acids. The specific combination of amino
acids determines the type of protein. Twenty amino acids exist, and 10
of them can be made by the human body. Plants, on the other hand, can
produce all 20. Proteins play many roles in organisms, including helping
the immune system, helping cells communicate, speeding up chemical
reactions and building tissue, such as muscle.
### Slippery Slope
Lipids are mostly made up of carbon and hydrogen. Lipids that are fats
and oils are primarily used to store energy for future use.
Phospholipids play an important role in making cell membranes
semi-permeable, so not everything can get in or out. Many lipids are
“hydrophobic.” This doesn't mean they're afraid of water; they just
won’t dissolve in it. This feature makes them useful as water barriers
in cell membranes. Steroids, such as cholesterol, are lipids. Though too
much cholesterol damages cells, it’s needed to make animal cell
membranes, and is vital to brain function.
### Carrying the Code
Nucleic acid comes in two forms: ribonucleic acid
<<https://sciencing.com/ribonucleic-acid-8719298.html>>, RNA, and
deoxyribonucleic acid, of DNA. Composed of carbon, hydrogen, oxygen,
phosphorus and nitrogen, they are vital to heredity. DNA stores an
organism's genetic information, while RNA carries it to where it’s
needed. While DNA is highly recognizable in its double helix shape --
like a twisted ladder -- RNA is just a single chain. Some RNA molecules
are ribozymes, which speed up the rate of chemical reactions in the
body. With the exception of some mammals’ red blood cells, the cells of
all organisms contain DNA and RNA.
References
* North Seattle Community College: Lecture 4: Biological Molecules
<http://facweb.northseattle.edu/lizthomas/Lecture%204a.pdf>
* Fulton-Montgomery Community College: Chapter 5 - Organic Molecules
<http://faculty.fmcc.suny.edu/mcdarby/Molecules&CellsBook/05-Organic-Molecules.htm>
* Indiana University Southeast: Organic Compounds <https://www.ius.edu/>
* University of Arizona: The Biology Project: The Chemistry of Amino
Acids
<http://www.biology.arizona.edu/biochemistry/problem_sets/aa/aa.html>
* USDA: Choose My Plate: What Foods Are in the Protein Foods Group?
<https://www.choosemyplate.gov/protein-foods>
* University of Colorado, Boulder: Xue Lab: Phospholipids
<https://www.colorado.edu/mcdb/labs1/xue/Lipid.htm>
* Oregon State: Food <https://food.oregonstate.edu/learn/fat.html>
Ποιες είναι οι διεργασίες μέσω των οποίων σχηματίζονται τα μακρομόρια;
----------------------------------------------------------------------
Ποιες είναι οι τρεις κοινές κατηγορίες λιπιδίων;
(<https://sciencing.com/three-common-categories-lipids-7248968.html>)
Ενημερώθηκε στις 24 Απριλίου 2017
Από τον Keiron Audain
Τα μακρομόρια απαντώνται σε όλα τα ζωντανά κύτταρα και διαδραματίζουν σημαντικούς ρόλους, οι οποίοι καθορίζονται από τη δομική τους οργάνωση. Τα μακρομόρια, ή πολυμερή, σχηματίζονται μέσω του συνδυασμού μικρότερων μορίων, ή μονομερών, σε μια συγκεκριμένη αλληλουχία. Πρόκειται για μια διεργασία που απαιτεί ενέργεια και ονομάζεται **πολυμερισμός**, κατά την οποία παράγεται νερό ως παραπροϊόν. Κάθε διαδικασία διαφέρει ανάλογα με τον τύπο του μακρομορίου που σχηματίζεται. Παραδείγματα μακρομορίων είναι τα νουκλεϊκά οξέα, τα λιπίδια, οι πρωτεΐνες και οι υδατάνθρακες.
### Πρωτεΐνες
Οι πρωτεΐνες σχηματίζονται όταν συνδυάζονται μονομερή που ονομάζονται αμινοξέα. Τα αμινοξέα περιέχουν μία καρβοξυλομάδα και μία αμινομάδα στα δύο άκρα του μορίου. Η καρβοξυλομάδα ενός αμινοξέος συνδέεται με την αμινομάδα ενός άλλου, σχηματίζοντας έναν **πεπτιδικό δεσμό**. Πολλά αμινοξέα ενώνονται για να σχηματίσουν πολυπεπτιδικές αλυσίδες, οι οποίες στη συνέχεια αναδιπλώνονται για να προκύψει το τελικό πρωτεϊνικό μακρομόριο. Οι πρωτεΐνες επιτελούν αναρίθμητες κυτταρικές λειτουργίες, ανάλογα με το σχήμα τους.
### Νουκλεϊκά οξέα
Οι δύο τύποι νουκλεϊκών οξέων, το DNA και το RNA, αποτελούν το γενετικό υλικό του κυττάρου. Το μονομερές των νουκλεϊκών οξέων ονομάζεται **νουκλεοτίδιο** και περιέχει ένα πεντοζικό σάκχαρο, μία αζωτούχο βάση και μία φωσφορική ομάδα. Τα νουκλεοτίδια συνδέονται μέσω ομοιοπολικών δεσμών, καθώς η φωσφορική ομάδα του ενός ενώνεται με την υδροξυλομάδα ενός άλλου, σχηματίζοντας **πολυνουκλεοτίδια**. Στο DNA, δύο πολυνουκλεοτιδικές αλυσίδες ενώνονται μέσω δεσμών υδρογόνου μεταξύ των αζωτούχων βάσεων, σχηματίζοντας τη διπλή έλικα του DNA.
### Υδατάνθρακες
Ανάλογα με το μήκος του πολυμερούς, οι υδατάνθρακες ταξινομούνται σε μονοσακχαρίτες, δισακχαρίτες και πολυσακχαρίτες. Ένας **μονοσακχαρίτης** είναι ένα μεμονωμένο μονομερές και περιλαμβάνει απλά σάκχαρα όπως η γλυκόζη. Οι μονοσακχαρίτες συνδέονται μεταξύ τους μέσω ενός ομοιοπολικού δεσμού που ονομάζεται **γλυκοζιτικός δεσμός**. Οι δισακχαρίτες, όπως η σακχαρόζη, αποτελούνται απλώς από δύο μονοσακχαρίτες. Οι λειτουργίες των υδατανθράκων εξαρτώνται από το είδος των σακχάρων που περιέχουν και από τη θέση των γλυκοζιτικών δεσμών.
### Λιπίδια
Τα λιπίδια είναι το μοναδικό μακρομόριο που δεν υφίσταται πολυμερισμό. Η βασική ένωση όλων των λιπιδίων είναι η τριανθρακική αλκοόλη **γλυκερόλη**. Τα λιπίδια ταξινομούνται σε λίπη, στεροειδή και φωσφολιπίδια. Τα λίπη σχηματίζονται με την προσθήκη τριών λιπαρών οξέων στη γλυκερόλη μέσω ενός **εστερικού δεσμού**, ο οποίος προκύπτει από τη σύνδεση μιας υδροξυλομάδας με μια καρβοξυλομάδα. Στα φωσφολιπίδια, ένα από τα λιπαρά οξέα αντικαθίσταται από μια φωσφορική ομάδα. Τα στεροειδή, όπως η χοληστερόλη, διαθέτουν έναν σκελετό αποτελούμενο από τέσσερις συντηγμένους ανθρακικούς δακτυλίους.
### Σχετικά με τον συγγραφέα
Ο Keiron Audain ειδικεύεται σε θέματα που σχετίζονται με την επιστήμη, την τεχνολογία και την υγεία. Κατέχει πτυχίο Bachelor of Science στη φαρμακευτική χημεία από το Queen Mary, University of London, καθώς και μεταπτυχιακό τίτλο Master of Science στην ιολογία από το Imperial College London.
What Are the Processes by Which Macromolecules Are Formed?
----------------------------------------------------------
What Are the Three Common Categories of Lipids?
<https://sciencing.com/three-common-categories-lipids-7248968.html>
Updated April 24, 2017
By Keiron Audain
Macromolecules exist in all living cells and play significant roles
determined by their structural arrangement. Macromolecules, or polymers,
are formed by the combination of smaller molecules or monomers in a
specific sequence. This is an energy requiring process called
polymerization that produces water as a byproduct. Each process differs
according to the type of macromolecule being formed. Examples of
macromolecules include nucleic acids, lipids, proteins and carbohydrates.
### Proteins
Proteins form when monomers called amino acids combine. Amino acids
contain a carboxylic and an amino group on either end of the molecule.
The carboxylic group of one amino acid combines with the amino group of
another, forming a peptide bond. Several amino acids join together to
form polypeptide chains, which are then folded together for the final
protein macromolecule. Proteins have countless cellular functions,
depending on their shape.
### Nucleic Acids
The two types of nucleic acids, DNA and RNA, make up the genetic
material of a cell. The nucleic acid monomer is called a nucleotide, and
contains a pentose sugar, a nitrogenous base and a phosphate group.
Nucleotides bind via covalent bonds as the phosphate group of one joins
with the hydroxyl group of another to form polynucleotides. In DNA, two
polynucleotides combine via hydrogen bonds at the nitrogenous bases to
form a DNA double helix.
### Carbohydrates
Depending on the length of the polymer, carbohydrates are classified as
monosaccharides, disaccharides or polysaccharides. A monosaccharide is a
single monomer and includes simple sugars such as glucose.
Monosaccharides are joined together via a covalent bond called a
glycosidic linkage. Disaccharides such as sucrose are simply two
monosaccharides. Carbohydrates function according to the type of sugars
they contain and the positions of the glycosidic link.
### Lipids
Lipids are the only macromolecule that does not undergo polymerization.
The base compound for all lipids is the three-carbon alcohol glycerol.
Lipids are categorized as fats, steroids and phospholipids. Fats are
formed by the addition of three fatty acids to glycerol via an ester
bond, which occurs from joining a hydroxyl group to a carboxyl group. In
phospholipids a fatty acid is replaced by a phosphate group. Steroids
such as cholesterol contain a four-carbon ring skeleton.
References
* University of California Riverside: Biology 5A; Macromolecules
<http://ucrclass.pbworks.com/f/Macromolecules.pdf>
* Javeriana University: Cell Macromolecules; Jeremey Briggs et al.;
<https://ciencias.javeriana.edu.co/neurobioquimica/libros/celular/programacell_archivos/cell%20macromoleculas.pdf>
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου
Σημείωση: Μόνο ένα μέλος αυτού του ιστολογίου μπορεί να αναρτήσει σχόλιο.