Biomolekyylejä

Biomolekyylit ovat elävien organismien tuotantoa molekyylejä, jotka muodostavat solujen rakenteen ja ohjaavat niiden toimintaa. Ne kattavat suuret ryhmät kuten proteiinit, nukleiinihapot, hiilihydraatit ja lipidit. Useimmat biomolekyylit ovat hiili- ja vesipitoisia ja sisältävät usein typpeä, fosforia sekä joskus rikkiä.

Proteiinit ovat aminohappojen polymeroituneita ketjuja, joiden järjestys ja kolmiulotteinen muoto määräävät niiden toimintoja. Ne toimivat katalyytteinä eli entsyymeinä, rakennus- ja tukikomponentteina, kuljetus- ja varastointimolekyyleinä sekä signaalin välittäjinä solujen viestinnässä ja immuunijärjestelmässä.

Nukleiinihapot, DNA ja RNA, ovat molekyylejä, jotka tallentavat, kopioivat ja välittävät geneettistä informaatiota. DNA säilyttää perinnöllisen tiedon ja ohjaa solujen toimintaa, kun taas RNA osallistuu tiedon ilmentämiseen sekä proteiinisynteesiin. Nukleotidit muodostavat näiden makromolekyylien perusrakenteen.

Hiilihydraatit koostuvat monosakkarideista, disakkarideista ja polysakkarideista. Ne toimivat sekä energian lähteenä että varastona (esim. tärkkelys kasveissa ja glykogeeni eläimissä) sekä antavat rakenteellista tukea (selluloosa kasveissa). Lipidit ovat biomolekyyliryhmä, joka ei muodosta samanlaisia polymeriketjuja kuin proteiinit ja nukleiinihapot. Ne koostuvat rasvahappojen ja alkoholin esteröinnistä; yleisimmät lipidiryhmiä ovat triglyseridit, fosfolipidit ja sterolit. Lipidit toimivat energian varastointina, solukalvon rakennusaineina sekä signaalimolekyyleinä.

Biomolekyylien synty ja hajoaminen tapahtuvat soluissa metabolisissa reiteissä. Katabolia hajottaa molekyylit energian tuottamiseksi, kun taas anabolia rakentaa uusia molekyylejä ja ylläpitää solujen toimintaa. Reaktiot katalysoivat entsyymit ja kofaktorit, mikä ylläpitää solujen homeostaasia ja elintoimintoja.