Ποιες είναι οι διεργασίες με ποια μακρομόρια σχηματίζονται;

Τα μακρομόρια υπάρχουν σε όλα τα ζωντανά κύτταρα και παίζουν σημαντικούς ρόλους που καθορίζονται από τη δομική τους διάταξη. Τα μακρομόρια, ή τα πολυμερή, σχηματίζονται με το συνδυασμό μικρότερων μορίων ή μονομερών σε μια συγκεκριμένη αλληλουχία. Πρόκειται για μια διαδικασία που απαιτεί ενέργεια που ονομάζεται πολυμερισμός και παράγει νερό ως υποπροϊόν. Κάθε διαδικασία διαφέρει ανάλογα με τον τύπο του μακρομορίου που σχηματίζεται. Παραδείγματα μακρομορίων περιλαμβάνουν νουκλεϊκά οξέα, λιπίδια, πρωτεΐνες και υδατάνθρακες.

Οι πρωτεΐνες σχηματίζονται όταν συνδυάζονται μονομερή που ονομάζονται αμινοξέα. Τα αμινοξέα περιέχουν μια καρβοξυλική και μια αμινομάδα σε κάθε άκρο του μορίου. Η καρβοξυλική ομάδα ενός αμινοξέος συνδυάζεται με την αμινομάδα ενός άλλου, σχηματίζοντας έναν πεπτιδικό δεσμό. Αρκετά αμινοξέα ενώνονται για να σχηματίσουν πολυπεπτιδικές αλυσίδες, οι οποίες στη συνέχεια διπλώνονται μαζί για το τελικό μακρομόριο πρωτεΐνης. Οι πρωτεΐνες έχουν αμέτρητες κυτταρικές λειτουργίες, ανάλογα με το σχήμα τους.

Οι δύο τύποι νουκλεϊκών οξέων, το DNA και το RNA, αποτελούν το γενετικό υλικό ενός κυττάρου. Το μονομερές νουκλεϊκού οξέος ονομάζεται νουκλεοτίδιο, και περιέχει ένα σάκχαρο πεντόζης, μια αζωτούχα βάση και μια φωσφορική ομάδα. Τα νουκλεοτίδια συνδέονται μέσω ομοιοπολικών δεσμών καθώς η φωσφορική ομάδα ενός συνδέεται με την υδροξυλομάδα άλλου για να σχηματίσει πολυνουκλεοτίδια. Στο DNA, δύο πολυνουκλεοτίδια συνδυάζονται μέσω δεσμών υδρογόνου στις αζωτούχες βάσεις για να σχηματίσουν μια διπλή έλικα DNA.

Ανάλογα με το μήκος του πολυμερούς, οι υδατάνθρακες ταξινομούνται ως μονοσακχαρίτες, δισακχαρίτες ή πολυσακχαρίτες. Ένας μονοσακχαρίτης είναι ένα μόνο μονομερές και περιλαμβάνει απλά σάκχαρα όπως η γλυκόζη. Οι μονοσακχαρίτες ενώνονται μεταξύ τους μέσω ενός ομοιοπολικού δεσμού που ονομάζεται γλυκοσιδικός δεσμός. Οι δισακχαρίτες όπως η σακχαρόζη είναι απλά δύο μονοσακχαρίτες. Οι υδατάνθρακες λειτουργούν ανάλογα με τον τύπο των σακχάρων που περιέχουν και τις θέσεις του γλυκοσιδικού δεσμού.

Τα λιπίδια είναι το μόνο μακρομόριο που δεν υφίσταται πολυμερισμό. Η βασική ένωση για όλα τα λιπίδια είναι η γλυκερόλη αλκοόλης τριών-άνθρακα. Τα λιπίδια κατηγοριοποιούνται ως λίπη, στεροειδή και φωσφολιπίδια. Τα λίπη σχηματίζονται με την προσθήκη τριών λιπαρών οξέων στη γλυκερόλη μέσω ενός εστερικού δεσμού, ο οποίος προκύπτει από την ένωση μιας υδροξυλομάδας σε μια καρβοξυλική ομάδα. Στα φωσφολιπίδια ένα λιπαρό οξύ αντικαθίσταται από μια φωσφορική ομάδα. Τα στεροειδή όπως η χοληστερόλη περιέχουν έναν σκελετό δακτυλίου με τέσσερις άνθρακες.