Le cellule sono composte principalmente dall'acqua (70%), macromolecole (26%) e piccole molecole (4%). Le macromolecole, con un peso molecolare superiore a 1000 dalton, comprendono proteine (più della metà), acidi nucleici (1/4) e carboidrati (10%).
I gruppi funzionali principali sono il gruppo ossidrilico, carbonilico, carbossilico, amminico, metilico, sulfidrilico o tiolico e fosfato. Le molecole organiche possono essere semplici (monomeri) o complesse (polimeri), come polisaccaridi, grassi/lipidi, proteine e acidi nucleici.
I carboidrati, o zuccheri, sono molecole con un alto numero di atomi di carbonio legati a H e gruppi ossidrilici. I monosaccaridi, disaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi hanno diverse funzioni e strutture. Gli isomeri e i derivati dei monosaccaridi sono importanti per la loro varietà strutturale.
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