Obsah
Primárne metabolity sú biologické zlúčeniny potrebné na rast, vývoj a reprodukciu živých organizmov. Zahŕňajú sacharidy, proteíny, lipidy a nukleové kyseliny. Hoci diskusie o primárnych metabolitoch sa všeobecne zameriavajú na rastlinnú biológiu, všetky živé organizmy majú tieto zlúčeniny.
sacharidy
Sacharidy alebo sacharidy sú cukry rôznej chemickej komplexnosti. Môžu mať jednu jednotku cukru (monosacharidov) alebo dva (disacharidy). Sacharidy tvorené veľkými reťazcami monosacharidov sa nazývajú polysacharidy: škroby sú najbežnejšie zlúčeniny tohto typu. Rastliny produkujú sacharidy prostredníctvom fotosyntézy: využívajú energiu slnečného svetla na premenu oxidu uhličitého a vody na cukor a kyslík.
Nukleové kyseliny
DNA alebo deoxyribonukleová kyselina uchováva genetickú informáciu vo vnútri jadra bunky. Skladá sa z nukleotidov báz adenínu, cytozínu, guanínu a tymínu, organizovaných v dvojitej špirále. Dva reťazce tejto dvojzávitnice sú viazané vodíkovou väzbou. Na replikáciu DNA táto väzba rozbije, takže každé vlákno sa môže oddeliť a spojiť s iným vláknom. RNA alebo ribonukleová kyselina obsahuje adenín, cytozín a uracil. Ako posol genetickej informácie má RNA schopnosť pohybovať sa v bunkách. Je produkovaný transkripciou: v tomto procese sa enzým viaže na časť DNA a signalizuje DNA, aby sa uvoľnila. Enzým číta DNA a indikuje syntézu komplementárnej RNA stoličky.
lipidy
Lipidy sú veľká skupina organických molekúl, ktoré zahŕňajú tuky, vosky, fosfolipidy a steroidy. Všetky sú hydrofóbne alebo nerozpustné vo vode. Pokiaľ ide o primárne metabolity, termín "lipidy" sa zvyčajne vzťahuje na tuky a steroidy. Organela nazývaná hladké endoplazmatické retikulum produkuje tuky prostredníctvom dehydratačnej syntézy kombináciou jednej molekuly glycerolu a troch mastných kyselín. Steroidy sa skladajú zo štyroch kondenzovaných uhľovodíkových štruktúr, nazývaných cykloalkánové kruhy; špecializované bunky syntetizujú špecifické steroidy z cholesterolu. Napríklad vaječníkové bunky konvertujú cholesterol na estrogén.
proteíny
Proteíny sú polymérne makromolekuly zložené z aminokyselinových reťazcov; sú nevyhnutné pre všetky bunkové funkcie. Syntéza proteínov má dve fázy: transkripciu a transláciu. V transkripčnej fáze sa genetická informácia DNA kopíruje do mediátorovej RNA (mRNA). MRNA sa potom presúva z bunkového jadra na ribozómy, čo sú štruktúry umiestnené v cytoplazme, ktoré produkujú proteíny. V translačnom štádiu ribozómy reťazia aminokyseliny za vzniku proteínov podľa inštrukcií mRNA.