Proteínas
Las proteínas son cadenas de aminoácidos enlazados por unión peptídica. Los 20 tipos de aminoácidos que constituyen a las proteínas, sólo difieren en sus cadenas laterales o grupo radical (R group). La gran diversidad de estructuras y funciones de las proteínas tiene relación con la secuencia de aminoácidos, de cuyos radicales depende la variedad de estas especies químicas.
Pulse en hydrophilic o hydrophobic side chains para ver la variedad de aminoácidos hidrofílicos e hidrofóbicos y sus respectivos radicales.
El colágeno es un ejemplo de cómo la secuencia de aminoácidos determina la estructura y función de la proteína. La secuencia de aminoácidos está codificada en el ADN. El colágeno es la proteína más abundante de los mamíferos y el componente más importante de la piel, los huesos y los dientes. El colágeno está constituido por tres cadenas polipeptídicas enroscadas helicoidalmente, esta disposición en superhélice, le confiere a la molécula la resistencia de un cable. La disposición en hélice de cada cadena polipeptídica es exclusiva del colágeno, y es el resultado de su inusual composición de aminoácidos: abundancia de prolina , glicina y de otros aminoácidos presentes en menor proporción (ej:fenilalanina). Cada hélice contiene tres clases de aminoácidos, siendo la glicina la que ocupa la tercera posición. Las tres cadenas polipeptídicas de un colágeno se asocian por sus glicinas (aminoácido pequeño –grupo R= H- que puede acomodarse hacia el interior de la superhélice sin estorbar la aproximación de las cadenas). Varias moléculas de colágeno se unen por puentes cruzados, constituyendo una fibra de colágeno. El colágeno del cual deriva la gelatina, aporta pocos aminoácidos ácidos esenciales. Estos aminoácidos no pueden ser sintetizados en el organismo y deben ser incorporados con la dieta.

Ácidos nucleicos
El ADN y el ARN son ácidos nucleicos (polímeros de nucleótidos). Si dos polímeros presentan secuencias de bases complementarias, pueden aparearse entre sí. La posibilidad de apareamiento entre cadenas polinucleotídicas, dota a los ácidos nucleicos de habilidad para guardar, transmitir y replicar la información genética. El ADN está constituido por dos cadenas asociadas por puentes de hidrógeno. Las bases nitrogenadas, componente de los nucleótidos, forman puentes hidrógeno con las bases complementarias de la cadena opuesta. La base Citosina (C) aparea con la Guanina (G), y la Adenina (A) aparea con la Timina (T).
El monómero de los ácidos nucleicos: el nucleótido, está compuesto por tres elementos. El componente central es una pentosa. La base nitrogenada se enlaza al carbono 1´de la pentosa. Esta base puede ser una purina (Adenina y Guanina) formada por dos anillos, o una pirimidina (Citosina y Timina) formada por un solo anillo. En el ARN, la Timina es reemplazada por el Uracilo.
Pulse sobre las palabras “purine base” o “pyrimidine base” (base púrica y pirimídica respectivamente) y observará la formación de un nucleósido por unión a la pentosa de ambas opciones de base nitrogenada.
Un grupo fosfato se une covalentemente al carbono 5´de la pentosa. El grupo fosfato, la base y la pentosa, completan la estructura de un nucleótido. Note que la orientación de la pentosa proporciona una dirección 5´-3´. El apareamiento de bases ocurre solamente entre pirimidinas y purinas. Más específicamente, la Guanina se aparea por triple puente de hidrógeno con la Citosina (círculo verde), y la Adenina se aparea con la Timina a través de dos puentes de hidrógeno (círculo rojo).

Carbohidratos
Los carbohidratos incluyen azúcares simples como la glucosa, como así también largos polímeros (polisacáridos). La glucosa es una hexosa, azúcar compuesto por seis átomos de carbono generalmente dispuestos en forma de anillo. El almidón es un polisacárido macromolecular compuesto por miles de unidades de glucosa. Las moléculas de glucosa se unen para formar almidón, por una reacción de condensación. En esta reacción, dos moléculas se enlazan covalentemente, con pérdida de una molécula de agua. La imagen muestra la unión que involucra al carbono 1 de una glucosa y al carbono 4 del otro monosacárido. El resultado es la creación de una unión alfa 1-4 glicosídica. En el punto de la ramificación de una cadena, sólo puede generarse una unión entre los carbonos 1 y 6. Según el grado de ramificación, existen distintas clases de almidón. La amilosa, almidón vegetal, no es una macromolécula muy ramificada. El glucógeno (almidón animal) es en comparación altamente ramificado. Este polisacárido se almacena en hígado y músculos. Estos polisacáridos reservan energía. Por hidrólisis, ceden glucosas. Al romperse las moléculas de glucosa se libera la energía almacenada, la que puede ser utilizada para la actividad celular.

Lípidos
Un triglicérido (también llamado triacilglicérido) está compuesto por tres moléculas de ácidos grasos y una molécula de glicerol. El ácido graso se une al glicerol a través de una unión éster. Las largas cadenas hidrocarbonadas de los ácidos grasos, confieren al triglicérido propiedades no polares e hidrofóbicas. El ácido palmítico es un ácido graso que presenta 16 átomos de carbono. Pertenece al grupo de los ácidos grasos SATURADOS, porque presenta sus carbonos enlazados entre sí por unión covalente simple. Los carbonos están “saturados” con átomos de hidrógeno. Las cadenas carbonadas de los ácidos grasos, se construyen por la adición de unidades de dos átomos de carbono. Una célula puede utilizar ácido palmítico para formar otro ácido graso, como por ejemplo el oleico. En este proceso, la adición de dos carbonos al ácido palmítico y la inserción de un doble enlace entre los carbonos 9 y 10, da origen al ácido oleico. El ácido oleico es un ácido graso monoinsaturado, por presentar un único doble enlace. Los ácidos grasos poliinsaturados, como el ácido linoleico, presentan dos o más dobles enlaces. El doble enlace, quiebra la cadena carbonada, previniendo el empaquetamiento de moléculas entre sí. Es por esta razón, que los triglicéridos constituidos a partir de ácidos grasos con dobles enlaces, son líquidos a temperatura ambiente. Los mamíferos, no pueden sintetizar ácido linoleico, por lo que debe ser provisto en la dieta.
La molécula de glicerol forma el eje de un triglicérido, los tres grupos hidroxilo (-OH) del glicerol, se enlazan por unión éster, con tres ácidos grasos. La unión covalente es el resultado de una reacción de condensación que implica la obtención de agua como producto. Los triglicéridos, moléculas almacenadoras de energía, pueden contener mezclas de ácidos grasos saturados, monoinsaturados y poliinsaturados.