De fyra typerna av biologiska makromolekyler och hur de fungerar

Makromolekyer utgör en grundläggande del av vår näring. De stora molekylerna kategoriseras i fyra huvudgrupper: lipider, proteiner, kolhydrater och nukleinsyror. Via födan tas dessa makromolekyler upp och bryts sedan ner i kroppens matsmältningskanal. Därefter lagras de eller används som bränsle för att försörja cellerna med den energi som krävs för cellulära reaktioner och funktioner. Varje molekyltyp bidrar med olika näringsämnen och bildar även avfallsprodukter som kroppen utsöndrar.

Så bildas makromolekyler

I kroppen byggs makromolekyler upp genom så kallade dehydratiseringsreaktioner, det vill säga reaktioner där vatten avges. Vid dessa reaktioner skapas kemiska bindningar som länkar samman små byggstenar, monomerer, till långa kedjor – polymerer. Fett syrekedjor binds exempelvis samman till långa lipidmakromolekyler. Dessa lipider används antingen direkt som energikälla eller lagras i fettvävnaden för framtida behov.

Kolhydrater – kroppens snabba bränsle

Kolhydrater kallas ofta sockerarter och är kroppens viktigaste och mest tillgängliga energikälla. De används vid bildandet av pyruvat, ett ämne som därefter överförs till citronsyracykeln i cellernas mitokondrier, där energin frigörs. Sockerarter delas in i tre huvudtyper:

• Monosackarider – enklaste formen av socker, exempelvis glukos och fruktos. De utgör monomerenheterna som bygger upp större kolhydrater.
• Disackarider – två monosackaridenheter som bundits samman, exempelvis rörsocker (sackaros) och mjölksocker (laktos).
• Polysackarider – långa kedjor av monosackarider, som stärkelse och glykogen, vilka fungerar som energilager.

Proteiner – kroppens byggstenar

Proteiner består av långa kedjor av aminosyror och återfinns bland annat i muskelvävnaden hos köttprodukter. Det som avgör ett proteins funktion är dess unika tredimensionella struktur. Aminosyrorna bär på olika funktionella sidogrupper, så kallade R-grupper, som gör att molekylerna kan interagera med varandra. Genom vätebindningar, svavelbryggor (disulfidbryggor) och hydrofoba krafter veckas proteinkedjan till sin karakteristiska form. När proteinet bryts ner i kroppen avlägsnas kvävet och transporteras till njurarna, där det utsöndras som urinämne (urea). Aminosyrorna återanvänds sedan till att bygga nya proteiner.

Lipider – fett, olja och vax

Lipider består av stora kedjor av fettsyror och omfattar de vaxter, fetter och oljor som ingår i kosten. De delas in i mättade och omättade fettsyror:

• Mättade fettsyror har så många väte-kol-bindningar som kemiskt är möjliga, vilket innebär att molekylen saknar dubbelbindningar. Utan dubbelbindningar packas molekylerna tätt ihop i vävnaden, ofta som fasta fetter.
• Omättade fettsyror innehåller en eller flera dubbelbindningar som skapar "veck" i molekylstrukturen. Dessa veck hindrar molekylerna från att packas tätt, men de kan samtidigt bidra till att kärl täpps igen och blockeringar uppstår.

Nukleinsyror – arvsmassans bärare

Nukleinsyror är långa polymerer uppbyggda av nukleotider. En nukleotid består av en fosfat- och sockerryggrad samt en kvävehaltig bas. Beroende på molekyl handlar basen om en av de fyra följande: guanin, cytosin, adenin eller tymin. I RNA-molekyler ersätts tymin dock av en alternativ bas som kallas uracil. När dessa kvävebaser parvis binds ihop med vätebindningar bildas den berömda dubbelhelixen som utgör grunden i vårt DNA – molekylen som bär på all genetisk information.