Le macromolecole esistono in tutte le cellule viventi e svolgono ruoli significativi determinati dalla loro disposizione strutturale. Le macromolecole, o polimeri, sono formate dalla combinazione di molecole più piccole o monomeri in una sequenza specifica. Questo è un processo che richiede energia chiamato polimerizzazione che produce acqua come sottoprodotto. Ogni processo differisce in base al tipo di macromolecola che si sta formando. Esempi di macromolecole includono acidi nucleici, lipidi, proteine ​​e carboidrati.

Proteine ​​

Le proteine ​​si formano quando i monomeri chiamati amminoacidi si combinano. Gli amminoacidi contengono un gruppo carbossilico e un gruppo amminico su entrambe le estremità della molecola. Il gruppo carbossilico di un amminoacido si combina con il gruppo amminico di un altro, formando un legame peptidico. Diversi amminoacidi si uniscono per formare catene polipeptidiche, che vengono poi piegate insieme per la macromolecola della proteina finale. Le proteine ​​hanno innumerevoli funzioni cellulari, a seconda della loro forma.

Acidi nucleici

I due tipi di acidi nucleici, DNA e RNA, costituiscono il materiale genetico di una cellula. Il monomero dell'acido nucleico è chiamato nucleotide e contiene uno zucchero pentoso, una base azotata e un gruppo fosfato. I nucleotidi si legano attraverso legami covalenti mentre il gruppo fosfato di uno si unisce al gruppo ossidrile di un altro per formare polinucleotidi. Nel DNA, due polinucleotidi si combinano tramite legami idrogeno alle basi azotate per formare una doppia elica del DNA.

Carboidrati

A seconda della lunghezza del polimero, i carboidrati sono classificati come monosaccaridi, disaccaridi o polisaccaridi . Un monosaccaride è un monomero singolo e include zuccheri semplici come il glucosio. I monosaccaridi sono uniti tra loro tramite un legame covalente chiamato legame glicosidico. Disaccaridi come il saccarosio sono semplicemente due monosaccaridi. I carboidrati funzionano in base al tipo di zuccheri che contengono e alle posizioni del legame glicosidico.

Lipidi

I lipidi sono l'unica macromolecola che non subisce polimerizzazione. Il composto di base per tutti i lipidi è il glicerolo con tre atomi di carbonio. I lipidi sono classificati come grassi, steroidi e fosfolipidi. I grassi sono formati dall'aggiunta di tre acidi grassi al glicerolo attraverso un legame estereo, che si verifica dall'unione di un gruppo idrossile a un gruppo carbossile. Nei fosfolipidi un acido grasso viene sostituito da un gruppo fosfato. Gli steroidi come il colesterolo contengono uno scheletro a quattro anelli di carbonio.