Gli esseri viventi sono costituiti da quattro tipi di molecole, note come macromolecole. Queste macromolecole sono proteine, acidi nucleici (DNA e RNA), lipidi (grassi) e carboidrati. Ogni tipo di macromolecola è costituito dai propri elementi costitutivi, che sono strettamente collegati per formare forme diverse.
Le proprietà speciali e la forma di ogni tipo di macromolecola sono ciò che la rende particolarmente adatta a ciò che fa. Le proteine sono macchine che producono e distruggono altre molecole. Gli acidi nucleici trasportano informazioni genetiche che possono essere trasmesse alla prole. I lipidi formano barriere contro l'acqua. I carboidrati possono essere facilmente scomposti per produrre energia.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Ci sono quattro macromolecole che compongono gli organismi viventi: proteine, acidi nucleici, grassi e carboidrati.
Proteine: macchine molecolari
Le proteine, costituite da amminoacidi, sono le macchine molecolari che svolgono il lavoro quotidiano della cellula. Altamente specializzate in quello che fanno, le proteine formano sia le ferrovie che i motori che trascinano il carico all'interno di una cellula. Formano lo scheletro interno che dà forma a una cellula: come l'intelaiatura di una casa.
Anche gli enzimi che creano e rompono i legami chimici nella cellula sono proteine. Questi accelerano le reazioni chimiche nella cellula: gli enzimi costruiscono nuove molecole e rompono i legami chimici per riciclare le molecole.
Acidi nucleici: archivi di informazioni
Se le proteine sono la forza lavoro della cellula, allora il DNA è il cervello della cellula. Il DNA, una molecola a doppio filamento costituita da acidi nucleici collegati, trasporta le informazioni genetiche per produrre tutti e quattro i tipi di macromolecole nelle cellule. Le informazioni nel DNA vengono copiate in un altro acido nucleico, chiamato RNA, che è come un'immagine speculare del DNA. Come la codifica di una lingua in un'altra, l'RNA viene tradotto in proteine.
Sebbene anche l'RNA sia composto da acidi nucleici collegati, esiste come un singolo filamento e ha un blocco costitutivo speciale non trovato nel DNA. La struttura del DNA può essere pensata come una scala di corda, mentre quella dell'RNA è come una corda che presenta dei nodi lungo il percorso che ne facilitano la salita.
Lipidi: membrane impermeabili
I lipidi sono una categoria di molecole oleose che comprendono acidi grassi e colesterolo. Gli acidi grassi costituiscono l'olio da cucina e il burro e il colesterolo è la fonte di ormoni steroidei e vitamina D. I lipidi che derivano dagli acidi grassi o dal colesterolo variano molto nella forma, ma hanno in comune la proprietà di non mescolarsi bene con l'acqua.
Questa "paura" dell'acqua è il motivo per cui queste molecole vengono chiamate non polare; mentre si dice che l'acqua e le molecole amanti dell'acqua siano polare. Gli acidi grassi sono ottimi per formare le membrane cellulari perché l'acqua ha difficoltà a passare attraverso una membrana oleosa. Le cellule non esisterebbero come oggetti distinti con una dimensione e un bordo se non fosse per i lipidi nelle membrane.
Carboidrati: energia immagazzinata
I carboidrati sono zuccheri. Un carboidrato può assumere la forma di uno zucchero semplice, come lo zucchero da tavola, o le fibre lunghe che fanno parte del legno. I carboidrati sono costituiti da elementi costitutivi chiamati monosaccaridi. Lo zucchero da tavola, chiamato saccarosio, è formato dall'unione dei due monosaccaridi glucosio e fruttosio. Le piante producono glucosio dall'anidride carbonica e dall'acqua, utilizzando l'energia della luce, durante la fotosintesi.
Gli zuccheri sono ottimi per immagazzinare energia, poiché sono facilmente scomposti da una cellula per produrre le molecole energetiche ATP. Tuttavia, i monosaccaridi possono anche essere collegati per formare fibre forti che rafforzano le pareti delle cellule vegetali.