大分子是细胞的主要成分
许多生物分子都是大分子，是分子量在5000以上的聚合物，由相对简单的前体组装而成。较短的聚合物称为低聚物。 蛋白质、核酸和多糖是由分子量小于或等于500的单体组成的大分子。大分子的合成是细胞的一项主要耗能活动。 大分子本身可以进一步组装成超分子复合物，形成核糖体等功能单位。 表1-1显示了大肠杆菌细胞中生物分子的主要类别。
蛋白质（Proteins）是氨基酸的长聚合体，构成细胞中最大的质量分数（除了水）。有些蛋白质具有催化活性，作为酶发挥作用；另一些则充当结构元件、信号受体或运输工具，将特定物质带入或运出细胞。蛋白质可能是所有生物分子中用途最广泛的；它们的许多功能的目录会很长。一个细胞中所有起作用的蛋白质的总和就是这个细胞的蛋白质组（proteome），蛋白质组学（proteomics）是在特定条件下对蛋白质补体的系统表征。核酸（nucleic acids），DNA和RNA，是核苷酸的聚合物。它们储存和传递遗传信息，一些RNA分子在超分子复合物中具有结构和催化作用。基因组（genome）是细胞DNA的整个序列（或者在RNA病毒的情况下，是其RNA），基因组学（genomics）是对基因组的结构、功能、进化和定位的表征。
多糖（polysaccharides）是葡萄糖等单糖的聚合物，具有三大功能：作为能量丰富的燃料储备，作为细胞壁的刚性结构成分（在植物和细菌中），以及作为细胞外识别元件，与其他细胞上的蛋白质结合。附着在细胞表面蛋白质或脂质上的较短的糖聚合物（低聚糖）充当特定的细胞信号。一个细胞的糖基（glycome）是其全部含碳水化合物分子的补体。脂类（lipids）是一种水不溶性碳氢化合物衍生物，是膜、能量丰富的燃料库、色素和细胞内信号的结构成分。细胞中含有脂质的分子构成其脂质组（lipidome）。
蛋白质、多核苷酸和多糖具有大量的单体亚单位，因此具有高分子量——蛋白质的分子量在5000到100万之间，DNA的分子量在数十亿之间，淀粉等多糖的分子量在数百万之间。单个脂质分子要小得多（Mr750到1500），不属于大分子，但它们可以非共价结合成非常大的结构。细胞膜由脂质和蛋白质分子的巨大非共价聚合体构成。
蛋白质和核酸因其特有的富含信息的亚基序列而被称为信息大分子（informational macromolecules）。如上所述， 一些低聚糖也可作为信息分子。
Principles of Biochemistry
