Tartalom
Az elsődleges metabolitok az élő szervezetek növekedéséhez, fejlődéséhez és szaporodásához szükséges biológiai vegyületek. Ezek közé tartoznak a szénhidrátok, a fehérjék, a lipidek és a nukleinsavak. Bár az elsődleges metabolitokkal kapcsolatos megbeszélések általában a növényi biológiára összpontosítanak, ezeknek a vegyületeknek minden élő szervezetnek van jelen.
szénhidrátok
A szénhidrátok vagy szacharidok különböző kémiai összetettségű cukrok. Egy egységnyi cukor (monoszacharid) vagy két (diszacharid) lehet. A monoszacharidok nagy láncai által alkotott szénhidrátokat poliszacharidoknak nevezik: a keményítők a leggyakoribb ilyen típusú vegyületek. A növények fotoszintézis révén szénhidrátokat termelnek: a napfény energiáját használják a szén-dioxid és a víz cukor és oxigén átalakítására.
Nukleinsavak
A DNS vagy a dezoxiribonukleinsav tárolja a genetikai információt egy sejt magjában. Az adenin, a citozin, a guanin és a timin nukleotid bázisokból áll, amelyek kettős spirálban vannak elrendezve. A kettős spirál két láncát egy hidrogénkötés kötötte. A replikációhoz a DNS megszakítja ezt a kötést, így minden egyes szál elválasztható és csatlakozhat egy másik szálhoz. Az RNS vagy ribonukleinsav adenint, citozint és uracilt tartalmaz. A genetikai információ messengereként az RNS képes mozgatni a sejtekben. Ez transzkripcióval jön létre: ebben az eljárásban egy enzim kötődik a DNS egy szakaszához, és jelzi a DNS-t, hogy lebontható legyen. Az enzim leolvassa a DNS-t és jelzi a komplementer RNS-székek szintézisét.
lipidek
A lipidek olyan szerves molekulák nagy csoportja, amelyek közé tartozik a zsírok, viaszok, foszfolipidek és szteroidok. Mindegyikük hidrofób vagy vízben nem oldódik. A primer metabolitok szempontjából a "lipidek" kifejezés általában zsírokra és szteroidokra vonatkozik. Egy sima endoplazmatikus retikulumnak nevezett organelle zsírokat termel dehidratációs szintézissel, egy glicerin és három zsírsav molekula kombinálásával. A szteroidok négy kondenzált szénhidrogén szerkezetből állnak, amelyeket cikloalkángyűrűknek neveznek; a speciális sejtek specifikus szteroidokat szintetizálnak a koleszterinből. Például a petefészek sejtek a koleszterint ösztrogénvé alakítják.
fehérjék
A fehérjék aminosav láncokból álló polimer makromolekulák; nélkülözhetetlenek minden sejtfunkcióhoz. A fehérjeszintézisnek két fázisa van: transzkripció és transzláció. A transzkripciós fázisban a DNS genetikai információját a hírvivő RNS-re (mRNS) másoljuk. Az mRNS tehát a sejtmagból a riboszómákba mozog, amelyek a citoplazmában lévő fehérjéket termelő szerkezetek. A transzlációs szakaszban a riboszómák aminosavakat képezik a fehérjék kialakításához az mRNS utasítások szerint.