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Todos los seres vivos están hechos de moléculas. En biología, hay cuatro clases principales de moléculas grandes llamadas macromoléculas que se utilizan en nuestros cuerpos. Estas macromoléculas se consideran polímeros, o grandes cadenas de bloques de construcción llamados monómeros, que nuestras células construyen químicamente para usarlos como alimento y energía. Estas macromoléculas son carbohidratos, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos. Cada clase de macromolécula está compuesta por diferentes subunidades de monómeros, pero todas contienen átomos de carbono, nitrógeno, hidrógeno y oxígeno.
Carbohidratos
Los carbohidratos son compuestos orgánicos que incluyen azúcares, almidones, glucógeno y celulosa. La forma más simple de carbohidrato es un monómero de molécula de azúcar como glucosa o fructosa, también llamado monosacárido, que está formado por un anillo de elementos de carbono, oxígeno e hidrógeno. Los disacáridos como la sacarosa se hacen azúcares y dos monosacáridos: una molécula de glucosa y una de fructosa unidas.Los polisacáridos como el almidón, la celulosa y el glucógeno son cadenas largas y complejas de monosacáridos construidos juntos. En nuestro cuerpo, los azúcares simples se utilizan como energía inmediata y la mayoría de los polisacáridos se descomponen lentamente en azúcares simples para proporcionar una fuente estable de energía a lo largo del tiempo. La celulosa no se usa como energía, sino como soporte estructural de las paredes celulares de las plantas.
Lípidos
Los lípidos son biomoléculas que incluyen grasas, aceites, fosfolípidos y esteroides. Tienen diferentes estructuras, pero todas son moléculas grandes formadas por cadenas de elementos no polares carbono e hidrógeno, lo que las hace hidrófobas o incompatibles con el agua. Las grasas y los aceites se denominan triglicéridos, que se componen de monómeros llamados ácidos grasos y glicerina. Los triglicéridos varían en forma y longitud según el tipo y número de enlaces de carbono e hidrógeno. Estas variaciones determinan si la grasa es saturada, insaturada o poliinsaturada. Los fosfolípidos son muy similares a los triglicéridos, excepto que contienen un grupo fosfato. En nuestro cuerpo, los triglicéridos actúan como almacenamiento de energía y los fosfolípidos se utilizan en la formación de membranas celulares.
Proteinas
Las proteínas son un grupo de moléculas muy grande, complejo y diverso. Las proteínas son polímeros hechos de cadenas de monómeros llamados aminoácidos que se pliegan en diferentes estructuras. Hay 20 aminoácidos diferentes, que son estructuras formadas por los grupos químicos amina y carboxilo, así como una de las 20 regiones variables llamadas grupo R o una estructura de cadena lateral. Hay cuatro niveles de estructura de proteínas: primario, secundario, terciario y cuaternario, cada nivel aumenta en complejidad del plegamiento y enlace entre las cadenas de aminoácidos. La forma plegada final de los polímeros es lo que determina la función de la proteína en el cuerpo. Algunas funciones de las proteínas incluyen enzimas, anticuerpos, receptores de hormonas, neurotransmisores, cabello, uñas y estructura muscular, metabolismo, movimiento y más.
Ácidos nucleicos
Los ácidos nucleicos son moléculas que incluyen ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN). Los ácidos nucleicos están formados por cadenas de monómeros llamados nucleótidos, que son estructuras químicas que incluyen un anillo de azúcar de carbono 5, un grupo de fosfatos y una de las cuatro bases que contienen nitrógeno: adenina (A), guanina (G), citosina (C) o timidina (T). En el ARN, la timidina se reemplaza con uracilo (U). El ADN está formado por dos largas cadenas de estos monómeros en diferentes órdenes, en doble hélice o formación retorcida. El ARN se diferencia del ADN en que tiene una sola tira y contiene una molécula de azúcar ribosa en lugar de una molécula de desoxirribosa. El ADN proporciona instrucciones genéticas o diagramas de todas las actividades celulares del cuerpo. El ADN se transcribe en ARN, que a su vez produce proteínas.
