Węglowodany proste

Monosacharydy to najprostsze cukry z 3-7 atomami węgla i grupami hydroksylowymi plus jedną grupą aldehydową (aldozy) lub ketonową (ketozy). Najważniejsze to glukoza i fruktoza.

Triozy jak aldehyd 3-fosfoglicerynowy to produkty pośrednie metabolizmu. Pentozy - ryboza buduje RNA, a deoksyryboza DNA. Heksozy to głównie glukoza (forma transportowa cukrów u zwierząt), fruktoza (w owocach i miodzie) oraz galaktoza (składnik laktozy).

Cukry łączą się wiązaniem glikozydowym. Wiązania α- są łatwo rozkładane przez wszystkie organizmy, a β- tylko przez nieliczne (dlatego nie trawimy celulozy!).

💡 Ciekawostka: Glukoza to "paliwo" dla Twojego mózgu - zużywa około 120g dziennie!

Struktura białek i lipidy proste

Struktura białek ma 4 poziomy: 1-rzędowa (kolejność aminokwasów), 2-rzędowa $α-helisa, β-harmonijka$, 3-rzędowa (kształt przez pofałdowanie) i 4-rzędowa (kilka łańcuchów razem). Stabilizują je wiązania peptydowe, wodorowe i mostki dwusiarczkowe.

Albuminy i globuliny regulują ciśnienie osmotyczne i pH krwi. Kolagen tworzy włókna w ścięgnach i skórze.

Lipidy to związki niepolarne, rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych, ale nie w wodzie. Mają mniejszą gęstość od wody.

💡 Praktyczne zastosowanie: Zwierzęce tłuszcze są stałe (nasycone kwasy), roślinne ciekłe (nienasycone)!

Tłuszcze właściwe $glicerol + kwasy tłuszczowe$ pełnią funkcję zapasową i termoizolacyjną. Woski $alkohol + kwas tłuszczowy$ to ochrona i izolacja, np. wosk pszczeli czy lanolina.

Białka - budowa i właściwości

Aminokwasy to klocki budujące białka - mają grupę aminową i karboksylową. Jest 20 aminokwasów białkowych, które łączą się wiązaniami peptydowymi.

Zależnie od liczby aminokwasów rozróżniamy: oligopeptydy (2-10), polipeptydy (11-100) i białka (ponad 100 aminokwasów). Każdy łańcuch ma N-koniec i C-koniec.

Białka rozpuszczają się w wodzie tworząc zol - są wtedy otoczone cząsteczkami wody. Koagulacja to odwracalne przejście zol→żel (np. pod wpływem soli). Denaturacja to nieodwracalne niszczenie struktury przez wysoką temperaturę, alkohole czy stężone kwasy.

💡 Przykład z życia: Gotowanie jajka to denaturacja - białko zmienia kolor i twardnieje na stałe!

Rozróżniamy białka proste (tylko aminokwasy) jak keratyny czy albuminy oraz białka złożone z dodatkowymi grupami jak hemoglobina czy kolagen.

Kwasy nukleinowe

Zasady azotowe dzielą się na dwupierścieniowe puryny (guanina i adenina) oraz jednopierścieniowe pirymidyny (cytozyna, tymina, uracyl). To alfabet genetyczny wszystkich żywych organizmów!

DNA to nośnik informacji genetycznej w formie podwójnej helisy. Łańcuchy są antyrównoległe i połączone na zasadzie komplementarności - A z T, G z C.

RNA odczytuje informację genetyczną i ma trzy rodzaje: mRNA (matryca do syntezy białek), rRNA (buduje rybosomy) oraz tRNA (transportuje aminokwasy na rybosomy).

💡 Zapamiętaj: DNA przechowuje instrukcje, RNA je wykonuje - jak dysk twardy i procesor w komputerze!

Węglowodany złożone

Disacharydy powstają z połączenia dwóch cukrów prostych. Sacharoza $glukoza + fruktoza$ to forma transportowa u roślin. Laktoza $glukoza + galaktoza$ znajduje się w mleku ssaków. Maltoza to dwie glukozy, występuje w nasionach zbóż.

Mono- i disacharydy są słodkie, dobrze rozpuszczalne w wodzie i aktywne osmotycznie. Pełnią funkcję budulcową i energetyczną.

Polisacharydy są nierozpuszczalne w wodzie. Zapasowe to skrobia u roślin i glikogen u zwierząt oraz grzybów. Budulcowe to celuloza (ściany komórkowe roślin) i chityna (ściany grzybów, pancerze owadów).

💡 Test na skrobię: Jodyna + skrobia = granatowy kolor!

Skrobia i celuloza nie mają właściwości redukujących, różni je rozpuszczalność w wodzie.

Lipidy złożone i nukleotydy

Lipidy złożone to nie tylko zwykłe tłuszcze. Fosfolipidy i glikolipidy powstają z glicerolu, kwasów tłuszczowych i dodatkowych grup - to one budują wszystkie błony biologiczne w Twoich komórkach!

Steroidy mają złożoną strukturę pierścieniową. Cholesterol buduje osłonki mielinowe nerwów i jest składnikiem błon komórkowych zwierząt. Co więcej, z cholesterolu powstają hormony płciowe jak testosteron i estrogeny oraz witamina D.

Nukleotydy składają się z trzech części: zasady azotowej (adenina, guanina, cytozyna, tymina lub uracyl), pentozy (ryboza lub deoksyryboza) i reszty fosforanowej. Bez reszty fosforanowej mamy nukleozyd.

💡 Zapamiętaj: Rybo-nukleotydy zawierają uracyl, deoksyrybo-nukleotydy zawierają tyminę!

Karotenoidy to pigmenty odpowiedzialne za fotosyntezę i barwy kwiatów. Działają też jako antyoksydanty chroniące organizm.