Le cellule contengono circa il 70-95% di acqua e composti a base di carbonio, i quali sono studiati dalla Chimica organica. Il carbonio forma un vasto numero di molecole grazie alla sua capacità di formare legami covalenti con se stesso e altri atomi.
Esistono diverse macromolecole principali: carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici. Ogni gruppo ha funzioni specifiche nella cellula, come la riserva energetica (grassi) o la costruzione di proteine (amminoacidi).
I carboidrati includono monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi. Le proteine sono composte da amminoacidi in una struttura complessa con quattro livelli di organizzazione. I nucleotidi formano acidi nucleici, che contengono informazioni genetiche.
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