Le principali classi di molecole non lipidiche sono proteine, acidi nucleici e carboidrati, che sono considerati le molecole della vita. Queste molecole, dette anche "macromolecole", sono composte da catene di unità più piccole di molecole organiche chiamate monomeri, che sono indicati come i "mattoni" delle macromolecole.
Nel campo della biochimica, una molecola è definita come l'unità di base di una sostanza, costituita da un gruppo di atomi legati chimicamente. Le macromolecole trovate negli organismi viventi sono formate dalla perdita di una molecola d'acqua, in un processo chiamato reazione di condensazione. I monomeri creati da questo processo sono quindi legati insieme per sintetizzare proteine, carboidrati e acidi nucleici.
Proteine
I blocchi fondamentali delle proteine sono chiamati amminoacidi, con 20 aminoacidi comprendenti una singola proteina. Un enzima è un esempio di una proteina. Funziona come catalizzatore nella maggior parte delle reazioni biochimiche ed è un componente essenziale per la sopravvivenza di un organismo.
Acidi nucleici
I monomeri degli acidi nucleici sono chiamati nucleotidi. Acido desossiribonucleico o DNA e acido ribonucleico o RNA sono i due principali tipi di acidi nucleici. Questi composti molecolari immagazzinano materiale genetico e sono vitali nella sintesi delle proteine.
Carboidrati
I monosaccaridi, o zuccheri semplici, si combinano per formare carboidrati complessi chiamati polisaccaridi. Alcuni esempi di polisaccaridi sono l'amido e il glicogeno, che vengono utilizzati nel corpo per immagazzinare energia.