เนื้อหา
สารหลักเป็นสารประกอบทางชีวภาพที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตการพัฒนาและการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต ประกอบด้วยคาร์โบไฮเดรตโปรตีนไขมันและกรดนิวคลีอิก แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วการอภิปรายเกี่ยวกับเมตาบอไลต์หลักจะมุ่งเน้นไปที่ชีววิทยาของพืช แต่สิ่งมีชีวิตทั้งหมดก็มีสารประกอบเหล่านี้
คาร์โบไฮเดรต
คาร์โบไฮเดรตหรือแซคคาไรด์เป็นน้ำตาลที่มีความซับซ้อนทางเคมีที่แตกต่างกัน พวกเขาสามารถมีหนึ่งหน่วยน้ำตาล (โมโนแซ็กคาไรด์) หรือสอง (ไดแอกคาไรด์) คาร์โบไฮเดรตที่เกิดจากโมโนแซ็กคาไรด์โซ่ขนาดใหญ่เรียกว่าโพลีแซ็กคาไรด์: แป้งเป็นสารประกอบที่พบมากที่สุดในประเภทนี้ พืชผลิตคาร์โบไฮเดรตโดยการสังเคราะห์ด้วยแสง: พวกมันใช้พลังงานจากแสงแดดเพื่อเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำให้เป็นน้ำตาลและออกซิเจน
กรดนิวคลีอิก
DNA หรือกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมไว้ภายในนิวเคลียสของเซลล์ ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์เบสอะดีนีนไซโตซีนกัวนีนและไทมีนจัดเป็นเกลียวคู่ โซ่สองเส้นของเกลียวคู่นี้ยึดเข้าด้วยกันด้วยพันธะไฮโดรเจน ในการทำซ้ำ DNA จะทำลายการเชื่อมโยงนั้นเพื่อให้โซ่แต่ละเส้นแยกออกจากกันและเชื่อมโยงอีกเส้นหนึ่ง RNA หรือกรดไรโบนิวคลีอิกประกอบด้วยอะดีนีนไซโตซีนและยูราซิล ในฐานะผู้ส่งสารข้อมูลทางพันธุกรรม RNA มีความสามารถในการเคลื่อนที่ภายในเซลล์ ผลิตโดยการถอดความ: ในกระบวนการนี้เอนไซม์จะรวมส่วนของ DNA และส่งสัญญาณให้ DNA คลี่ออก เอนไซม์อ่านดีเอ็นเอและบ่งชี้การสังเคราะห์เก้าอี้อาร์เอ็นเอเสริม
ไขมัน
ลิพิดเป็นกลุ่มโมเลกุลอินทรีย์ขนาดใหญ่ซึ่ง ได้แก่ ไขมันไขฟอสโฟลิปิดและสเตียรอยด์ ทั้งหมดนี้ไม่ชอบน้ำหรือไม่ละลายในน้ำ ในแง่ของสารหลักคำว่า "ลิปิด" มักหมายถึงไขมันและสเตียรอยด์ ออร์แกเนลล์ที่เรียกว่าเรติคูลัมเอนโดพลาสมิกแบบเรียบจะสร้างไขมันโดยการสังเคราะห์โดยการคายน้ำโดยการรวมกลีเซอรอลหนึ่งโมเลกุลกับกรดไขมันสามโมเลกุล สเตียรอยด์ประกอบด้วยโครงสร้างไฮโดรคาร์บอนที่หลอมรวมกันสี่ตัวเรียกว่าวงแหวนไซโคลแอลเคน เซลล์พิเศษสังเคราะห์สเตียรอยด์เฉพาะจากคอเลสเตอรอล ตัวอย่างเช่นเซลล์รังไข่จะเปลี่ยนคอเลสเตอรอลเป็นเอสโตรเจน
โปรตีน
โปรตีนเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่พอลิเมอร์ประกอบด้วยโซ่ของกรดอะมิโน เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานของเซลลูลาร์ทั้งหมด การสังเคราะห์โปรตีนมีสองขั้นตอนคือการถอดความและการแปล ในขั้นตอนการถอดความข้อมูลทางพันธุกรรมจาก DNA จะถูกคัดลอกไปยัง messenger RNA (mRNA) จากนั้น mRNA จะเคลื่อนที่จากนิวเคลียสของเซลล์ไปยังไรโบโซมซึ่งเป็นโครงสร้างที่อยู่ในไซโทพลาซึมที่สร้างโปรตีน ในขั้นตอนการแปลไรโบโซมจะรวมกรดอะมิโนเข้าด้วยกันเพื่อสร้างโปรตีนตามคำแนะนำของ mRNA
