תוֹכֶן
- TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
- חלבונים: מכונות מולקולריות
- חומצות גרעין: מאגרי מידע
- ליפידים: ממברנות אטומות למים
- פחמימות: אנרגיה מאוחסנת
דברים חיים עשויים מארבעה סוגים של מולקולות, המכונות מקרומולקולות. מקרומולקולות אלה הינן חלבונים, חומצות גרעין (DNA ו- RNA), ליפידים (שומנים) ופחמימות. כל סוג מקרומולקולה עשוי מאבני בניין משלו, המחוברות בצורה מורכבת ליצירת צורות שונות.
המאפיינים והצורה המיוחדים של כל סוג מקרומולקולה הם שהופכים אותו מתאים במיוחד למה שהוא עושה. חלבונים הם מכונות היוצרים ושוברים מולקולות אחרות. חומצות גרעין נושאות מידע גנטי שניתן להעביר לצאצאים. ליפידים מהווים מחסומים נגד מים. ניתן לפרק בקלות פחמימות לאנרגיה.
TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
ישנם ארבע מקרומולקולות המרכיבות אורגניזמים חיים: חלבונים, חומצות גרעין, שומנים ופחמימות.
חלבונים: מכונות מולקולריות
חלבונים, המורכבים מחומצות אמינו, הם המכונות המולקולריות שעושות את העבודה היום יומית של התא. חלבונים מהווים התמחות רבה במה שהם עושים, ויוצרים הן את המסילה והן את המנועים שמושכים מטען בתוך תא. הם יוצרים את השלד הפנימי המעניק לתא את צורתו: כמו מסגרת של בית.
האנזימים היוצרים ושוברים קשרים כימיים בתא הם גם חלבונים. אלה מזרזים את התגובות הכימיות בתא: אנזימים בונים מולקולות חדשות, ושוברים קשרים כימיים למחזור מולקולות.
חומצות גרעין: מאגרי מידע
אם חלבונים הם כוח העבודה של התא, DNA הוא המוח של התא. ה- DNA, מולקולה דו-גדילית העשויה מחומצות גרעין מקושרות, נושאת את המידע הגנטי לייצור כל ארבעת הסוגים של מקרומולקולות בתאים. המידע ב- DNA מועתק לחומצה גרעינית אחרת, הנקראת RNA, שהיא כמו תמונת ראי של DNA. כמו קידוד שפה לשפה אחרת, RNA מתורגם לחלבון.
בעוד ש- RNA עשוי גם מחומצות גרעין מקושרות, הוא קיים כמו גדיל יחיד, ויש לו אבן בניין מיוחדת שלא נמצאת ב- DNA. ניתן לחשוב על מבנה ה- DNA כסולם חבלים, בעוד שמבנה ה- RNA הוא כמו חבל שיש לו קשרים בדרך שמקלים על הטיפוס.
ליפידים: ממברנות אטומות למים
ליפידים הם קטגוריה של מולקולות שומניות הכוללות חומצות שומן וכולסטרול. חומצות שומן מהוות שמן בישול וחמאה, וכולסטרול הוא המקור להורמונים סטרואידים וויטמין D. ליפידים המגיעים מחומצות שומן או כולסטרול משתנים מאוד בצורתם, אך הם חולקים את התכונה של אי-ערבוב טוב עם מים.
"הפחד" הזה מפני מים מכונה המולקולות הללו לא קוטבי; בעוד שמולקולות מים ואוהבי מים אומרים שהן קוטבי. חומצות שומן נהדרות ליצירת ממברנות תאים מכיוון שהמים מתקשים לעבור בממברנה שומנית. תאים לא היו קיימים כחפצים נבדלים עם גודל וגבול אלמלא ליפידים בקרומים.
פחמימות: אנרגיה מאוחסנת
פחמימות הן סוכרים. פחמימה יכולה להיות בצורת סוכר פשוט, כמו סוכר שולחן, או הסיבים הארוכים שהם חלק מעץ. פחמימות עשויות מאבני בניין הנקראות מונוסכרידים. סוכר שולחן, הנקרא סוכרוז, נוצר על ידי החיבור לשני המונוסכרידים גלוקוז ופרוקטוז. צמחים מייצרים גלוקוז מפחמן דו חמצני וממים, בעזרת אנרגיית אור, במהלך פוטוסינתזה.
סוכרים נהדרים לאגירת אנרגיה, מכיוון שהם מתפרקים בקלות על ידי תא לייצור מולקולות האנרגיה ATP. עם זאת, ניתן לקשר מונוזכרידים גם ליצירת סיבים חזקים המחזקים את דפנות תאי הצמח.