Zawartość
Pierwotne metabolity to związki biologiczne niezbędne do wzrostu, rozwoju i reprodukcji organizmów żywych. Obejmują one węglowodany, białka, lipidy i kwasy nukleinowe. Chociaż dyskusje na temat głównych metabolitów koncentrują się na biologii roślin, wszystkie żywe organizmy mają te związki.
Węglowodany
Węglowodany lub sacharydy są cukrami o różnej złożoności chemicznej. Mogą mieć jedną jednostkę cukru (monosacharydy) lub dwie (disacharydy). Węglowodany utworzone przez duże łańcuchy monosacharydów nazywane są polisacharydami: skrobie są najczęstszymi związkami tego typu. Rośliny wytwarzają węglowodany poprzez fotosyntezę: wykorzystują energię światła słonecznego do przekształcania dwutlenku węgla i wody w cukier i tlen.
Kwasy nukleinowe
DNA lub kwas dezoksyrybonukleinowy przechowuje informację genetyczną wewnątrz jądra komórki. Składa się z zasad nukleotydowych adeniny, cytozyny, guaniny i tyminy, zorganizowanych w podwójną helisę. Dwa łańcuchy tej podwójnej helisy są związane wiązaniem wodorowym. Aby replikować, DNA rozrywa to wiązanie, tak że każda nić może się rozdzielić i dołączyć do innej nici. RNA lub kwas rybonukleinowy zawiera adeninę, cytozynę i uracyl. Jako posłaniec informacji genetycznej, RNA ma zdolność poruszania się wewnątrz komórek. Jest wytwarzany poprzez transkrypcję: w tym procesie enzym wiąże się z fragmentem DNA i sygnalizuje DNA, aby się rozwinął. Enzym odczytuje DNA i wskazuje syntezę komplementarnego krzesła RNA.
Lipidy
Lipidy są dużą grupą cząsteczek organicznych, które obejmują tłuszcze, woski, fosfolipidy i steroidy. Wszystkie z nich są hydrofobowe lub nierozpuszczalne w wodzie. Jeśli chodzi o metabolity pierwotne, termin „lipidy” zazwyczaj odnosi się do tłuszczów i steroidów. Organelle zwane gładką siateczką endoplazmatyczną wytwarzają tłuszcze poprzez syntezę odwodnienia poprzez połączenie jednej cząsteczki glicerolu i trzech kwasów tłuszczowych. Sterydy składają się z czterech stopionych struktur węglowodorowych, zwanych pierścieniami cykloalkanowymi; wyspecjalizowane komórki syntetyzują określone steroidy z cholesterolu. Na przykład komórki jajnikowe przekształcają cholesterol w estrogen.
Białka
Białka są polimerycznymi makrocząsteczkami złożonymi z łańcuchów aminokwasów; są niezbędne dla wszystkich funkcji komórkowych. Synteza białek ma dwie fazy: transkrypcja i translacja. W fazie transkrypcji informacja genetyczna DNA jest kopiowana na informacyjny RNA (mRNA). Następnie mRNA przemieszcza się z jądra komórkowego do rybosomów, które są strukturami zlokalizowanymi w cytoplazmie wytwarzającej białka. W fazie translacji rybosomy łączą aminokwasy, tworząc białka, zgodnie z instrukcjami mRNA.