Περιεχόμενο
Οι πρωτογενείς μεταβολίτες είναι βιολογικές ενώσεις απαραίτητες για την ανάπτυξη, ανάπτυξη και αναπαραγωγή ζώντων οργανισμών. Περιλαμβάνουν υδατάνθρακες, πρωτεΐνες, λιπίδια και νουκλεϊκά οξέα. Αν και οι συζητήσεις για τους πρωτογενείς μεταβολίτες επικεντρώνονται γενικά στη βιολογία των φυτών, όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν αυτές τις ενώσεις.
Υδατάνθρακες
Οι υδατάνθρακες ή οι σακχαρίτες είναι σάκχαρα διαφορετικής χημικής πολυπλοκότητας. Μπορούν να έχουν μία μονάδα σακχάρου (μονοσακχαρίτες) ή δύο (δισακχαρίτες). Οι υδατάνθρακες που σχηματίζονται από μεγάλες αλυσίδες μονοσακχαριτών ονομάζονται πολυσακχαρίτες: τα άμυλα είναι οι πιο κοινές ενώσεις αυτού του τύπου. Τα φυτά παράγουν υδατάνθρακες μέσω της φωτοσύνθεσης: χρησιμοποιούν την ηλιακή ενέργεια για να μετατρέψουν το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σε ζάχαρη και οξυγόνο.
Νουκλεϊκά οξέα
Το DNA ή το δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ αποθηκεύει γενετικές πληροφορίες μέσα στον πυρήνα ενός κυττάρου. Αποτελείται από τις νουκλεοτιδικές βάσεις αδενίνη, κυτοσίνη, γουανίνη και θυμίνη, οργανωμένες σε διπλή έλικα. Οι δύο αλυσίδες αυτής της διπλής έλικας συγκρατούνται μεταξύ τους με δεσμό υδρογόνου. Προκειμένου να αναπαραχθεί, το DNA σπάει αυτόν τον σύνδεσμο, έτσι ώστε κάθε αλυσίδα να μπορεί να διαχωριστεί και να ενώσει μια άλλη αλυσίδα. Το RNA ή το ριβονουκλεϊκό οξύ περιέχει αδενίνη, κυτοσίνη και ουρακίλη. Ως αγγελιοφόρος γενετικών πληροφοριών, το RNA έχει την ικανότητα να κινείται μέσα στα κύτταρα. Παράγεται μέσω μεταγραφής: σε αυτήν τη διαδικασία, ένα ένζυμο ενώνει ένα τμήμα DNA και σηματοδοτεί το DNA να ξεδιπλωθεί. Το ένζυμο διαβάζει το DNA και δείχνει τη σύνθεση μιας συμπληρωματικής καρέκλας RNA.
Λιπίδια
Τα λιπίδια είναι μια μεγάλη ομάδα οργανικών μορίων, τα οποία περιλαμβάνουν λίπη, κεριά, φωσφολιπίδια και στεροειδή. Όλα είναι υδρόφοβα ή αδιάλυτα στο νερό. Όσον αφορά τους πρωτογενείς μεταβολίτες, ο όρος "λιπίδια" αναφέρεται συχνά σε λίπη και στεροειδή. Ένα οργανικό που ονομάζεται λείο ενδοπλασματικό δελτίο παράγει λίπη μέσω της σύνθεσης με αφυδάτωση, συνδυάζοντας ένα μόριο γλυκερόλης και τρία λιπαρά οξέα. Τα στεροειδή αποτελούνται από τέσσερις συντηγμένες δομές υδρογονανθράκων, που ονομάζονται κυκλοαλκανικοί δακτύλιοι. εξειδικευμένα κύτταρα συνθέτουν συγκεκριμένα στεροειδή από τη χοληστερόλη. Για παράδειγμα, τα κύτταρα των ωοθηκών μετατρέπουν τη χοληστερόλη σε οιστρογόνα.
Πρωτεΐνες
Οι πρωτεΐνες είναι πολυμερή μακρομόρια, αποτελούμενα από αλυσίδες αμινοξέων. είναι απαραίτητα για όλες τις κυτταρικές λειτουργίες. Η σύνθεση πρωτεϊνών έχει δύο φάσεις: μεταγραφή και μετάφραση. Στη φάση μεταγραφής, οι γενετικές πληροφορίες από το DNA αντιγράφονται στο αγγελιοφόρο RNA (mRNA). Το mRNA στη συνέχεια κινείται από τον πυρήνα του κυττάρου προς τα ριβοσώματα, τα οποία είναι δομές που βρίσκονται στο κυτόπλασμα που παράγουν πρωτεΐνες. Στο στάδιο της μετάφρασης, τα ριβοσώματα ενώνουν αμινοξέα για να σχηματίσουν πρωτεΐνες, σύμφωνα με τις οδηγίες του mRNA.
