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)
