Obsah
Primární metabolity jsou biologické sloučeniny nezbytné pro růst, vývoj a reprodukci živých organismů. Zahrnují sacharidy, proteiny, lipidy a nukleové kyseliny. Ačkoli diskuse o primárních metabolitech obecně se zaměřují na biologii rostliny, všechny živé organismy mají tyto sloučeniny.
Sacharidy
Sacharidy nebo sacharidy jsou cukry různé chemické složitosti. Mohou mít jednu jednotku cukru (monosacharidů) nebo dva (disacharidy). Sacharidy tvořené velkými řetězci monosacharidů se nazývají polysacharidy: škroby jsou nejčastější sloučeniny tohoto typu. Rostliny produkují sacharidy přes fotosyntézu: používají energii slunečního světla k přeměně oxidu uhličitého a vody na cukr a kyslík.
Nukleové kyseliny
DNA nebo deoxyribonukleová kyselina uchovává genetickou informaci uvnitř jádra buňky. Skládá se z nukleotidových bází adeninu, cytosinu, guaninu a tyminu, organizovaných ve dvojité šroubovici. Dva řetězce této dvojité šroubovice jsou vázány vodíkovou vazbou. Pro replikaci DNA tato vazba rozbije, takže každé vlákno se může oddělit a spojit se s jiným řetězcem. RNA nebo ribonukleová kyselina obsahuje adenin, cytosin a uracil. Jako posel genetické informace má RNA schopnost pohybovat se uvnitř buněk. Je produkován transkripcí: v tomto procesu se enzym váže na část DNA a signalizuje DNA, aby se uvolnila. Enzym čte DNA a označuje syntézu komplementární RNA židle.
Lipidy
Lipidy jsou velká skupina organických molekul, které zahrnují tuky, vosky, fosfolipidy a steroidy. Všechny z nich jsou hydrofobní nebo nerozpustné ve vodě. Pokud jde o primární metabolity, termín "lipidy" se obvykle vztahuje na tuky a steroidy. Organela nazývaná hladký endoplazmatický retikulum produkuje tuky prostřednictvím dehydratační syntézy kombinací jedné molekuly glycerolu a tří mastných kyselin. Steroidy se skládají ze čtyř kondenzovaných uhlovodíkových struktur, nazývaných cykloalkanové kruhy; specializované buňky syntetizují specifické steroidy z cholesterolu. Například vaječníkové buňky přeměňují cholesterol na estrogen.
Proteiny
Proteiny jsou polymerní makromolekuly složené z aminokyselinových řetězců; jsou nezbytné pro všechny buněčné funkce. Syntéza proteinů má dvě fáze: transkripci a translaci. V transkripční fázi je genetická informace DNA kopírována do messenger RNA (mRNA). MRNA se pak přesune z buněčného jádra do ribozomů, což jsou struktury umístěné v cytoplazmě, které produkují proteiny. V translačním stádiu, ribozomy řetězcové aminokyseliny tvořit proteiny, podle instrukcí mRNA.