1. エネルギー代謝:
- 炭水化物 :グルコースなどの炭水化物は、体の主要なエネルギー源です。グルコースは、細胞の呼吸を介して分解されます。これは、細胞のエネルギー通貨であるATP(アデノシン三リン酸)の形で化学結合内に保存されているエネルギーを放出するプロセスです。
- 脂質 :主に脂質で構成される脂肪と油は、脂肪組織のエネルギー埋蔵量として保存できます。体がエネルギーを必要とする場合、これらの脂質は脂肪分解によって分解され、燃料として使用できる脂肪酸を解放します。
- タンパク質 :主要なエネルギー源ではありませんが、タンパク質は必要に応じてエネルギーに変換することもできます。タンパク質の分解からのアミノ酸は、クエン酸サイクル(クレブスサイクル)に入り、異化してATPを生成する可能性があります。
2. 高分子合成:
- タンパク質 :タンパク質のビルディングブロックであるアミノ酸は、体内の食事源またはタンパク質の分解から来ています。これらのアミノ酸は、メッセンジャーRNA(mRNA)の遺伝情報によって導かれ、リボソームによって媒介されるプロセスである翻訳を通じてタンパク質に組み立てられます。タンパク質には汎用性のある機能があり、酵素、構造成分、シグナル伝達分子などとして機能します。
- 脂質 :脂質には、エネルギー貯蔵や膜形成など、身体にさまざまな役割があります。それらは、炭水化物や脂肪酸分解に由来するアセチルCoAやグリセロールなどの前駆体を使用して合成されます。
- 核酸 :遺伝情報の保存と発現の原因となるDNAとRNAは、ヌクレオチドを使用して合成されます。ヌクレオチドは、窒素塩基、糖、リン酸などのより単純な前駆体から組み立てられています。
3. シグナル伝達と通信:
- ホルモン :ホルモンは、内分泌腺によって放出されるシグナル伝達分子です。ホルモンは、ペプチド、ステロイド、アミノ酸誘導体などのさまざまな有機分子で構成され、代謝、成長、生殖など、さまざまな身体機能を調節します。
- 神経伝達物質 :神経細胞(ニューロン)間のコミュニケーションは、神経伝達物質によって促進されます。しばしばアセチルコリンやセロトニンのような有機分子であるこれらの特殊な化学メッセンジャーは、神経系の電気活動に影響を与えるためにシナプス間の信号を伝達します。
4. 複製:
- 配偶子 :繁殖は、配偶子(性細胞)の形成に依存しています - 男性の精子と女性の卵です。配偶子には、新しい個人の受精と発達に必要な遺伝物質が含まれています。タンパク質や脂質などの有機分子は、配偶子の構造と機能に寄与します。
- 胚発生 :胚発生中、有機分子は組織と臓器形成の構成要素として機能します。それらは、細胞分裂、成長、および特殊な細胞タイプへの分化に不可欠です。