תוֹכֶן
מטבוליטים ראשוניים הם תרכובות ביולוגיות הנחוצות לצמיחה, התפתחות ורבייה של אורגניזמים חיים. הם כוללים פחמימות, חלבונים, ליפידים וחומצות גרעין. למרות שדיונים על מטבוליטים ראשוניים מתמקדים בדרך כלל בביולוגיה של צמחים, לכל האורגניזמים החיים יש תרכובות אלה.
פחמימות
פחמימות, או סכרידים, הן סוכרים במורכבות כימית משתנה. הם יכולים להכיל יחידת סוכר אחת (חד סוכרים) או שתיים (סוכרים). פחמימות הנוצרות על ידי שרשראות גדולות של חד-סוכרים מכונות פוליסכרידים: עמילנים הם התרכובות הנפוצות ביותר מסוג זה. צמחים מייצרים פחמימות באמצעות פוטוסינתזה: הם משתמשים באנרגיית אור השמש כדי להמיר פחמן דו חמצני ומים לסוכר וחמצן.
חומצות גרעין
DNA, או חומצה דאוקסיריבונוקלאית, מאחסן מידע גנטי בתוך גרעין התא. הוא מורכב מבסיסי הנוקליאוטידים אדנין, ציטוזין, גואנין ותימין, המאורגנים בסליל כפול. שתי השרשראות של הסליל הכפול הזה מוחזקות על ידי קשר מימן. על מנת לשכפל, DNA שובר את הקישור, כך שכל שרשרת תוכל להפריד ולהצטרף לשרשרת אחרת. RNA, או חומצה ריבונוקלאית, מכיל אדנין, ציטוזין ואורציל. כשליח מידע גנטי, ל- RNA יכולת לנוע בתוך תאים. הוא מיוצר באמצעות תמלול: בתהליך זה, אנזים מצטרף למקטע של DNA ומסמן את ה- DNA להתפתח. האנזים קורא DNA ומצביע על סינתזה של כיסא RNA משלים.
ליפידים
ליפידים הם קבוצה גדולה של מולקולות אורגניות, הכוללות שומנים, שעווה, פוספוליפידים וסטרואידים. כולם הידרופוביים, או אינם מסיסים במים. במונחים של מטבוליטים ראשוניים, המונח "ליפידים" מתייחס לעיתים קרובות לשומנים וסטרואידים. אברון הנקרא רטיקולום אנדופלזמי חלק מייצר שומנים באמצעות סינתזה על ידי התייבשות, על ידי שילוב מולקולה אחת של גליצרול ושלוש של חומצות שומן. סטרואידים מורכבים מארבעה מבני פחמימנים התמזגו, הנקראים טבעות ציקלואלקן; תאים מיוחדים מסנתזים סטרואידים ספציפיים מכולסטרול. לדוגמא, תאי השחלות ממירים כולסטרול לאסטרוגנים.
חלבונים
חלבונים הם מקרומולקולות פולימריות, המורכבות משרשראות של חומצות אמינו; חיוניים לכל תפקודי הסלולר. לסינתזת החלבון שני שלבים: תעתיק ותרגום. בשלב התעתיק, המידע הגנטי מה- DNA מועתק ל- RNA המסנג'ר (mRNA). ה- mRNA עובר אז מגרעין התא לריבוזומים, שהם מבנים הממוקמים בציטופלזמה המייצרים חלבונים. בשלב התרגום, הריבוזומים מחברים חומצות אמינו ליצירת חלבונים, בהתאם להוראות ה- mRNA.
