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すべての生物は分子でできています。生物学では、私たちの体で使用される高分子と呼ばれる大きな分子の4つの主要なクラスがあります。これらの高分子は、ポリマー、またはモノマーと呼ばれるビルディングブロックの大きなチェーンと見なされます。これらは、細胞によって化学的に構築され、食品やエネルギーとして使用されます。これらの高分子は、炭水化物、タンパク質、脂質、核酸です。高分子の各クラスは、モノマーの異なるサブユニットで構成されていますが、すべて炭素、窒素、水素、酸素の原子を含んでいます。
炭水化物
炭水化物は、糖、デンプン、グリコーゲン、セルロースなどの有機化合物です。炭水化物の最も単純な形は、炭素、酸素、および水素元素の環で構成される、単糖とも呼ばれるグルコースまたはフルクトースなどの糖分子モノマーです。スクロースなどの二糖類は、糖と2つの単糖類、つまりグルコースとフルクトース分子が結合したものになります。デンプン、セルロース、グリコーゲンなどの多糖類は、一緒に構築された長くて複雑な単糖類の鎖です。私たちの体では、単糖が直接的なエネルギーとして使用され、ほとんどの多糖類はゆっくりと単糖に分解され、時間の経過とともに安定したエネルギー源を提供します。セルロースはエネルギーには使用されませんが、植物細胞壁の構造的サポートに使用されます。
脂質
脂質は、脂肪、油、リン脂質、ステロイドなどの生体分子です。それらは異なる構造を持っていますが、それらはすべて非極性元素の炭素と水素の鎖で作られた大きな分子であり、それらを疎水性にするか、または水と適合しません。油脂はトリグリセリドと呼ばれ、脂肪酸とグリセリンと呼ばれるモノマーで構成されています。トリグリセリドは、炭素と水素結合の種類と数に基づいて、形状と長さが異なります。これらの変動により、脂肪が飽和、不飽和、または多価不飽和であるかどうかが決まります。リン脂質は、リン酸基を含むことを除いて、トリグリセリドと非常に似ています。私たちの体では、トリグリセリドがエネルギー貯蔵として働き、リン脂質は細胞膜の形成に使用されます。
タンパク質
タンパク質は非常に大きく、複雑で多様な分子のグループです。タンパク質は、異なる構造に折りたたまれているアミノ酸と呼ばれるモノマーの鎖でできているポリマーです。 20の異なるアミノ酸があります。これは、化学基であるアミンとカルボキシルによって形成される構造であり、R基または側鎖構造と呼ばれる20の可変領域の1つです。タンパク質構造には4つのレベルがあります。1次、2次、3次、および4次です。各レベルは、アミノ酸の鎖間の折りたたみとリンクの複雑さが増しています。ポリマーの最終的な折りたたみ形状は、体内のタンパク質の機能を決定するものです。いくつかのタンパク質機能には、酵素、抗体、ホルモン受容体、神経伝達物質、髪、爪、筋肉の構造、代謝、運動などがあります。
核酸
核酸は、デオキシリボ核酸（DNA）とリボ核酸（RNA）を含む分子です。核酸は、ヌクレオチドと呼ばれるモノマーの鎖で構成されています。これは、炭素5糖環、リン酸のグループ、4つの窒素含有塩基の1つであるアデニン（A）、グアニン（G）、シトシンを含む化学構造です（C）またはチミジン（T）。 RNAでは、チミジンがウラシル（U）に置き換わります。 DNAは、これらのモノマーの2つの長い鎖が異なる順序で、二重らせんまたはねじれた構成で構成されています。 RNAはDNAとは異なり、ストリップが1つしかなく、デオキシリボース分子の代わりにリボース糖分子が含まれています。 DNAは、体内のすべての細胞活動の遺伝的説明または図を提供します。 DNAはRNAに転写され、次にRNAがタンパク質になります。
