生物は、高分子と呼ばれる 4 種類の分子で構成されています。これらの高分子は、タンパク質、核酸 (DNA および RNA)、脂質 (脂肪)、および炭水化物です。高分子の各タイプは独自のビルディング ブロックで構成されており、それらが複雑に接続されてさまざまな形状を形成しています。
それぞれの種類の高分子の特別な特性と形状が、その機能に特に適している理由です。タンパク質は、他の分子を作ったり壊したりする機械です。核酸は、子孫に受け継がれる遺伝情報を運びます。脂質は水分に対するバリアを形成します。炭水化物は簡単にエネルギーに分解できます。
TL;DR (長すぎる; 読んでいない)
生体を構成する高分子は、タンパク質、核酸、脂肪、炭水化物の 4 つです。
タンパク質:分子機械
アミノ酸で構成されるタンパク質は、細胞の日常的な仕事を行う分子機械です。タンパク質は、細胞内で貨物を引っ張るレールとモーターの両方を形成します。それらは、細胞にその形を与える内部骨格を形成します:家のフレームのように.
細胞内で化学結合を作ったり壊したりする酵素もタンパク質です。これらは細胞内の化学反応を加速します。酵素は新しい分子を構築し、化学結合を切断して分子をリサイクルします。
核酸:情報リポジトリ
タンパク質が細胞の労働力である場合、DNA は細胞の頭脳です。核酸が結合してできた二本鎖分子である DNA は、細胞内で 4 種類の高分子をすべて作るための遺伝情報を持っています。 DNA の情報は、RNA と呼ばれる別の核酸にコピーされます。これは、DNA の鏡像のようなものです。ある言語を別の言語にエンコードするように、RNA はタンパク質に翻訳されます。
RNAも核酸が結合してできていますが、一本鎖として存在し、DNAには見られない特別なビルディングブロックを持っています. DNA の構造はロープのはしごと考えることができますが、RNA の構造は途中に結び目があるロープのようなもので、登りやすくなっています。
脂質:防水膜
脂質は、脂肪酸とコレステロールを含む油性分子のカテゴリーです。脂肪酸は食用油とバターを構成し、コレステロールはステロイド ホルモンとビタミン D の供給源です。脂肪酸またはコレステロールに由来する脂質は形状が大きく異なりますが、水とよく混ざらないという特性を共有しています。
水に対するこの「恐怖」が、これらの分子が非極性と呼ばれる理由です。;一方、水と水を好む分子は極性であると言われています .水は油膜を通過するのが難しいため、脂肪酸は細胞膜を形成するのに最適です.膜中の脂質がなければ、細胞はサイズと境界を持った別個の物体として存在しません。
炭水化物:蓄えられたエネルギー
炭水化物は糖質です。炭水化物は、テーブル シュガーなどの単糖、または木材の一部である長い繊維の形をとることができます。炭水化物は、単糖と呼ばれる構成要素でできています。スクロースと呼ばれるテーブル シュガーは、2 つの単糖であるグルコースとフルクトースが結合して形成されます。植物は、光合成中に光エネルギーを使用して、二酸化炭素と水からグルコースを生成します。
砂糖は、細胞によって容易に分解されてエネルギー分子 ATP を生成するため、エネルギーの貯蔵に最適です。ただし、単糖類は結合して、植物細胞の壁を強化する強力な繊維を形成することもできます.
