Quais são os processos pelos quais as macromoléculas são formadas?

As macromoléculas existem em todas as células vivas e desempenham papéis significativos determinados por seu arranjo estrutural. Macromoléculas, ou polímeros, são formados pela combinação de moléculas menores ou monômeros em uma sequência específica. Este é um processo que requer energia, denominado polimerização, que produz água como subproduto. Cada processo difere de acordo com o tipo de macromolécula que está sendo formada. Exemplos de macromoléculas incluem ácidos nucléicos, lipídios, proteínas e carboidratos.

As proteínas se formam quando os monômeros chamados aminoácidos se combinam. Os aminoácidos contêm um grupo carboxílico e um grupo amino em cada extremidade da molécula. O grupo carboxílico de um aminoácido combina-se com o grupo amino de outro, formando uma ligação peptídica. Vários aminoácidos se unem para formar cadeias polipeptídicas, que são então dobradas para formar a macromolécula proteica final. As proteínas têm inúmeras funções celulares, dependendo de sua forma.

Os dois tipos de ácidos nucléicos, DNA e RNA, constituem o material genético de uma célula. O monômero de ácido nucleico é chamado de nucleotídeo e contém um açúcar pentose, uma base nitrogenada e um grupo fosfato. Os nucleotídeos se ligam por meio de ligações covalentes conforme o grupo fosfato de um se junta ao grupo hidroxila de outro para formar polinucleotídeos. No DNA, dois polinucleotídeos se combinam através de ligações de hidrogênio nas bases nitrogenadas para formar uma dupla hélice de DNA.

Dependendo do comprimento do polímero, os carboidratos são classificados como monossacarídeos, dissacarídeos ou polissacarídeos. Um monossacarídeo é um monômero único e inclui açúcares simples, como a glicose. Os monossacarídeos são unidos por meio de uma ligação covalente chamada de ligação glicosídica. Dissacarídeos como a sacarose são simplesmente dois monossacarídeos. Os carboidratos funcionam de acordo com o tipo de açúcares que contêm e as posições da ligação glicosídica.

Os lipídios são a única macromolécula que não sofre polimerização. O composto base para todos os lipídios é o glicerol de álcool de três carbonos. Os lipídios são classificados como gorduras, esteróides e fosfolipídios. As gorduras são formadas pela adição de três ácidos graxos ao glicerol por meio de uma ligação éster, que ocorre ao se juntar um grupo hidroxila a um grupo carboxila. Nos fosfolipídios, um ácido graxo é substituído por um grupo fosfato. Esteróides como o colesterol contêm um esqueleto de anel de quatro carbonos.