ポリマー骨格

タンパク質は、アミノ酸の縮合によって形成されるアミド結合（-N(H)-C(O)-）によって特徴づけられます。ポリペプチド主鎖のアミノ酸配列は、タンパク質の一次構造として知られています。ほとんどすべてのポリマーと同様に、タンパク質は折り畳まれ、ねじれて二次構造を形成します。この二次構造は、主鎖のカルボニル酸素とアミド水素間の水素結合、すなわちC=O---HNによって剛性化されます。個々のアミノ酸残基間のさらなる相互作用によって、タンパク質の三次構造が形成されます。このため、ポリペプチド主鎖のアミノ酸の一次構造は、タンパク質の最終構造の地図であり、したがってその生物学的機能を示します。^{[ 5 ] [ 4 ]}主鎖再構築のための計算ツールを使用して、α炭素の位置から主鎖原子の空間的位置を再構築することができます。^{[ 6 ]}

炭水化物は、グルコースなどの単糖の縮合によって生じる。ポリマーは、オリゴ糖（最大10残基）と多糖（最大約50,000残基）に分類できる。主鎖は、個々の単糖間のエーテル結合によって特徴付けられる。この結合はグリコシド結合と呼ばれる。^{[ 7 ]}これらの主鎖は、非分岐（1本の直線鎖を含む）または分岐（複数の鎖を含む）である。グリコシド結合は、アノマー（または最も酸化された）炭素の相対立体化学に応じて、 αまたはβと指定される。フィッシャー投影図では、グリコシド結合が一般的な生物学的糖の炭素6と同じ側または面にある場合、炭水化物はβと指定され、結合が反対側にある場合はαと指定される。伝統的な「椅子型構造」投影では、結合が炭素6と同じ平面（赤道面または軸方向）にある場合はβ結合、反対側の平面にある場合はα結合と表記されます。これは、グルコースとα結合、フルクトースとβ結合を持つショ糖（食卓砂糖）に例えられます。一般的に、私たちの体が分解する炭水化物はα結合（例：グリコーゲン）であり、構造機能を持つ炭水化物はβ結合（例：セルロース）です。^{[ 4 ] [ 8 ]}

デオキシリボ核酸（DNA）とリボ核酸（RNA）は、ポリヌクレオチドの主な例です。これらはヌクレオチドの縮合によって生成されます。その骨格は、リボース上のヒドロキシ基と別のリボース上のリン酸基の縮合によって形成されます。この結合はホスホジエステル結合と呼ばれます。縮合はポリメラーゼと呼ばれる酵素によって触媒されます。DNAとRNAは数百万ヌクレオチドの長さになることがあり、生命の遺伝的多様性を可能にしています。塩基はペントースリン酸ポリマー骨格から突き出ており、相補的なパートナー（AとT、GとC）と対になって水素結合しています。これにより、両側にペントースリン酸骨格を持つ二重らせんが形成され、二次構造が形成されます。^{[ 9 ] [ 4 ] [ 10 ]}