Biokemi | studiet av kemiska reaktioner i levande varelser

Makromolekyler

De biologiska polymererna kan ha mellan tiotusentals och tiotals miljoner atomer, eller mer. Dessa polymerer består av många små molekyler som var och en har högst femtio atomer. Dessa små molekyler består nästan uteslutande av kol, väte, syre och kväve. De innehåller också svavel, fosfor och några få andra atomer som är avgörande för polymerernas biologiska funktion.

Det finns fyra typer av makromolekyler.

Nukleinsyror

Nukleinsyror är långkedjiga molekyler av två slag: DNA och RNA. Deras byggstenar kallas nukleotider.

DNA finns i varje cell. Det innehåller den information som behövs för att skapa alla nukleinsyror och alla proteiner. Det finns sammanfogat i en dubbelspiral. Det är substansen i arvsmassan och innehåller den information som livet för vidare från generation till generation.

RNA fungerar för att få informationen från DNA att fungera i kroppens celler. För att skapa ett visst protein överförs informationen i DNA till en RNA-molekyl. En annan RNA-molekyl använder detta som en uppsättning instruktioner för att tillverka proteinet. Det RNA som tillverkar protein kallas ribosom och fungerar som ett ribozym som ökar hastigheten med vilken de enskilda aminosyrorna kopplas samman för att bilda protein.

Proteiner

Proteiner är polymerer av aminosyror. Det finns tjugo olika typer av aminosyror.

I stort sett har proteiner två typer av funktioner. Den första är strukturell: de utgör många av de viktigaste strukturerna i celler och vävnader. Muskler, hår och hud består alla huvudsakligen av protein. Den andra är funktionell: som enzymer påskyndar de i hög grad de kemiska reaktionerna i en levande cell. Allt cellliv består av tusen eller fler kemiska reaktioner, som kallas metabolism, som omvandlar de molekyler som äts till energi eller till andra molekyler som cellen behöver för att överleva. Proteinernas funktion är att påskynda dessa reaktioner, ofta med över en miljon gånger snabbare. Dessutom får de kemiska reaktioner att inträffa som inte skulle ha inträffat utan proteinets inverkan.

Kolhydrater

Kolhydrater omfattar socker och stärkelse.

Socker är de enklaste kolhydraterna. Monosackariderna är "enkla sockerarter", t.ex. glukos och fruktos. Disackarider är två monosackarider som är sammanfogade. Bordsocker (rörsocker) är en disackarid av glukos och fruktos. Polysackariderna består av många monosackarider som är sammanfogade. De allra flesta polysackarider är polymerer av glukos och är av två typer: stärkelse och cellulosa. Stärkelse är det vita i spannmål, potatis, äpplen och bröd och är en lättillgänglig energikälla för kroppen. Cellulosa är det strukturella material som håller ihop alla växter. Hälften av det material som utgör trä är cellulosa.

Kolhydrater har ett antal funktioner i kroppen, men den viktigaste är att fungera som en färdig energikälla för cellens ämnesomsättning. Genom att bryta de kemiska bindningarna i kolhydrater frigörs energi som kan användas av kroppen.

Lipider

Lipider är fetter och vaxer. Mättade lipider innehåller enkla bindningar och finns i smör och ister. Omättade lipider har en eller flera dubbelbindningar och finns ofta i oljor. Människokroppen lagrar lipider som en energikälla. När kroppen behöver en stor mängd energi bryts lipidmolekyler ner för att frigöra energin.

 

Ett banddiagram är ett sätt för biokemister att beskriva proteiners form. Det här banddiagrammet visar proteinet hemoglobin, som är det röda ämnet i blodet. Det är ansvarigt för att transportera syre.  


DNA, en nukleinsyra, består av en dubbelhelix.  

Relaterade sidor

• Förteckning över biokemiska ämnen
• Biofysik
• Organisk kemi