Vilka är processerna genom vilka makromolekyler bildas?

Makromolekyler finns i alla levande celler och spelar viktiga roller som bestäms av deras strukturella arrangemang. Makromolekyler eller polymerer bildas av kombinationen av mindre molekyler eller monomerer i en specifik sekvens. Detta är en energikrävande process som kallas polymerisation som producerar vatten som en biprodukt. Varje process skiljer sig åt beroende på vilken typ av makromolekyl som bildas. Exempel på makromolekyler inkluderar nukleinsyror, lipider, proteiner och kolhydrater.

Proteiner bildas när monomerer som kallas aminosyror kombineras. Aminosyror innehåller en karboxyl- och en aminogrupp i båda ändarna av molekylen. Karboxylgruppen i en aminosyra kombineras med aminogruppen i en annan och bildar en peptidbindning. Flera aminosyror förenas för att bilda polypeptidkedjor, som sedan vikas ihop för den slutliga proteinmakromolekylen. Proteiner har otaliga cellulära funktioner, beroende på deras form.

De två typerna av nukleinsyror, DNA och RNA, utgör det genetiska materialet i en cell. Nukleinsyramonomeren kallas en nukleotid och innehåller ett pentossocker, en kvävebas och en fosfatgrupp. Nukleotider binder via kovalenta bindningar då fosfatgruppen hos en förenas med hydroxylgruppen i en annan för att bilda polynukleotider. I DNA kombineras två polynukleotider via vätebindningar vid kvävebaserna för att bilda en DNA-dubbelhelix.

Beroende på längden på polymeren klassificeras kolhydrater som monosackarider, disackarider eller polysackarider. En monosackarid är en enda monomer och innehåller enkla sockerarter såsom glukos. Monosackarider förenas via en kovalent bindning som kallas en glykosidbindning. Disackarider såsom sackaros är helt enkelt två monosackarider. Kolhydrater fungerar beroende på vilken typ av sockerarter de innehåller och positionerna för den glykosidiska länken.

Lipider är den enda makromolekylen som inte genomgår polymerisation. Basföreningen för alla lipider är trekolalkoholglycerolen. Lipider kategoriseras som fetter, steroider och fosfolipider. Fetter bildas genom tillsats av tre fettsyror till glycerol via en esterbindning, som uppstår från sammanfogning av en hydroxylgrupp till en karboxylgrupp. I fosfolipider ersätts en fettsyra med en fosfatgrupp. Steroider som kolesterol innehåller ett ringskelett med fyra kol.