Који су процеси помоћу којих настају макромолекуле?

Макромолекуле постоје у свим живим ћелијама и играју значајне улоге одређене њиховим структурним распоредом. Макромолекуле или полимери настају комбинацијом мањих молекула или мономера у одређеном низу. Ово је процес који захтева енергију, а зове се полимеризација која производи воду као нуспродукт. Сваки процес се разликује у зависности од врсте макромолекуле која се формира. Примери макромолекула укључују нуклеинске киселине, липиде, протеине и угљене хидрате.

Протеини настају када се комбинују мономери звани аминокиселине. Аминокиселине садрже карбоксилну и амино групу на оба краја молекула. Карбонска група једне аминокиселине комбинује се са амино групом друге, формирајући пептидну везу. Неколико аминокиселина се удружује да би створило полипептидне ланце, који се затим преклапају за коначну макромолекулу протеина. Протеини имају безброј ћелијских функција, у зависности од њиховог облика.

Две врсте нуклеинских киселина, ДНК и РНК, чине генетски материјал ћелије. Мономер нуклеинске киселине назива се нуклеотид и садржи пентозни шећер, азотну базу и фосфатну групу. Нуклеотиди се везују преко ковалентних веза док се фосфатна група једног спаја са хидроксилном групом другог да би формирала полинуклеотиде. У ДНК, два полинуклеотида се комбинују преко водоничних веза на азотним базама да би створили двоструку спиралну ДНК.

У зависности од дужине полимера, угљени хидрати се класификују као моносахариди, дисахариди или полисахариди. Моносахарид је један мономер и укључује једноставне шећере као што је глукоза. Моносахариди су повезани ковалентном везом која се назива гликозидна веза. Дисахариди као што је сахароза су једноставно два моносахарида. Угљени хидрати функционишу према врсти шећера које садрже и положају гликозидне везе.

Липиди су једина макромолекула која није подвргнута полимеризацији. Основно једињење за све липиде је алкохолни глицерол са три угљеника. Липиди су категорисани као масти, стероиди и фосфолипиди. Масти настају додавањем три масне киселине глицеролу путем естарске везе, која настаје спајањем хидроксилне групе у карбоксилну групу. У фосфолипидима масна киселина се замењује фосфатном групом. Стероиди попут холестерола садрже костур прстена са четири угљеника.