Moleküle bauen den Körper der lebenden Organismen auf. Wachstum, Stoffwechsel, Fortpflanzung, Vererbung und Altern können mit dem Aufbau, Einbau und Umbau von Molekülen im Körper erklärt werden. Die Moleküle, die an diesen Vorgängen beteiligt sind, haben sehr unterschiedliche Größen und Gewichte: Sie reichen vom kleinen Wassermolekül (Molekulargewicht 18) bis zu Makromolekülen, etwa den Nukleinsäuren, den Trägern und Vermittlern der Erbeigenschaften, mit einem Molekulargewicht von bis zu 8 Millionen. Die meisten Moleküle, die im Körper der Organismen erzeugt werden, sind Verbindungen des Kohlenstoffes (C) mit anderen Atomen, vor allem Wasserstoff (H), Sauerstoff (O), Stickstoff (N), Schwefel (S) und Phosphor (P).
Was sind Makromoleküle?
Schon mit wenigen Atomen in einem Molekül lassen sich zahlreiche Verbindungen bilden. Dennoch reicht die so erzeugte Vielfalt nicht aus, da die vielen hunderttausend verschiedenen Organismen artspezifische Substanzen benötigen. Jedes äußerlich erkennbare Merkmal eines Organismus hat ja auch eine stoffliche Basis. Die Makromoleküle sind aus Untereinheiten aufgebaut, deren Zahl und Abfolge im Molekül verändert wird und so unendlich viele Kombinationen ergibt. Auf diese Weise kann jeder Organismus sehr viele artspezifische Moleküle erzeugen.
Was sind Nukleinsäuren?
Ihre Bauelemente, die Nukleotide, bestehen aus drei Komponenten: einem Zucker mit 5 Kohlenstoffatomen, einem alkalisch (basisch) reagierenden, stickstoffhältigen Ringmolekül und einem Phosphorsäurerest. Die Nukleotide folgen aufeinander, unterscheiden sich aber von ihren Nachbarn durch die Basenmoleküle, von denen es vier verschiedene gibt, deren Reihenfolge im Makromolekül den Bau von Eiweißkörpern (Proteinen) bestimmt.
Was sind Erbeigenschaften?
Grundsätzlich können wir zwei Nukleinsäuren (DNA und RNA) unterscheiden, deren Nukleotide leicht verschiedene Zucker und eine etwas abweichende Basenzusammensetzung aufweisen.
Die DNA ist der Träger der Erbeigenschaften. Das Gen, die Einheit der Erbeigenschaften, ist auf der DNA lokalisiert und legt in der Reihenfolge seiner Nukleotide den Bau eines weiteren Makromoleküls, eines Proteins oder Eiweißkörpers, fest.
Die RNA hilft bei der Umsetzung dieser Erbeigenschaften im Stoffwechsel, das heißt in der Erzeugung artspezifischer Proteine. Da an allen chemischen Reaktionen im Stoffwechsel Proteine beteiligt sind, ja diese überhaupt erst ermöglichen, wird so die Summe aller möglichen Stoffwechselreaktionen eines Organismus bestimmt.
