AP 生物学/生命的化学构成
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在 92 种天然元素中，有 25 种对生命至关重要。其中，有六种主要元素是生命的基石。按从少到多的顺序排列：硫、磷、氧、氮、碳和氢。记住这一点的一个简单方法是 SPONCH - 一个不错的记忆技巧。其余 19 种元素被定义为微量元素，它们很重要，但只需要非常少量的量。生命的基石是碳。碳的重要性主要来自它可以形成的各种结构，这得益于它不寻常的四个价电子。其中最重要的结构是碳链，它构成了脂肪酸和碳水化合物等有机分子的“骨架”。在这方面，其他元素确实具有与碳相似的特性。然而，它们在地球上的含量不如碳。
所有生命主要由大分子构成：碳水化合物、脂类和蛋白质。这些基本分子类型的不同聚合物的相互作用构成了生命结构和功能的大部分。
概述 - 所有碳水化合物都包含这三种元素（通常以 1:2:1 的比例）：碳、氢和氧。
- 单糖 - 最简单的碳水化合物形式，包含一种糖。这些是活细胞的基本能量来源。单糖的例子是葡萄糖和果糖。
- 二糖 - 两个单糖通过糖苷键（由脱水合成形成）连接在一起。一个例子是麦芽糖，它是由两个葡萄糖连接在一起的。
- 多糖 - 三个或多个单糖（以重复单元形式）。这些是碳水化合物最复杂的形态。多糖是一种聚合物。一些常用的作为细胞能量储存分子的多糖例子是淀粉、糖原和纤维素。
脱水合成/水解
蛋白质是有机分子中最丰富的，约占细胞干重的 50%。蛋白质最基本的单体是氨基酸。氨基酸共享一个共同的结构；所有氨基酸都包含一个与羧基、氨基、氢原子和可变 R 基团相连的碳原子。特定蛋白质的整体构象可以在四个层面上考虑；一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。这些结构水平共同创造了一个完整的蛋白质，可以在细胞内执行许多不同的功能。
氨基酸是多肽的最基本单位。它们由四个部分组成；α 碳、氨基、羧基，最后是 R 基团。
阐述羧基-氨基肽键、R 基团类型和相互作用
蛋白质结构受四个层面的影响；一级、二级、三级和四级。
一级
- 一级结构只是单个多肽链中氨基酸的排列顺序。这是蛋白质中由 DNA 直接编码的部分。
二级
- 二级结构是构成一级结构的氨基酸之间的相互作用。多肽中最常见的二级结构例子是 α 螺旋和 β 折叠片。大多数二级结构是由氨基酸羧基和氨基之间的分子间相互作用决定的，这些相互作用形成结构生物化学、化学键和氢键。α 螺旋最常见于纤维蛋白，例如构成头发和肌肉的纤维蛋白。β 折叠片由于其强度和密度，常见于球状蛋白，如血红蛋白。
三级
- 三级结构高度不规则。它是由于 R 基团、氨基酸侧链和水性环境之间的相互作用而产生的。这些相互作用创造了特定多肽链的个体构象。最常见的相互作用包括氢键、离子键和疏水相互作用。然而，最强的键是由共价键合引起的，通常发生在两个 R 基团之间。最常见的共价键合例子是二硫键。
四级
- 蛋白质的四级结构描述了多个多肽链之间的相互作用。四级相互作用只能发生在具有多个多肽链的蛋白质中。
1. 结构支撑
2. 储存
3. 运输
4. 信号传导
5. 细胞对化学刺激的反应
6. 运动
7. 防御外来生物
8. 生物化学反应的催化
结构和功能、酯键等。脂类由脂肪酸组成。
饱和脂肪- 存在 C-C（单键）。例如动物脂肪、黄油、奶酪
不饱和脂肪- 它们有 C=C（双键）。两种类型：PUFA 和 MUFA（好脂肪）1. 单不饱和脂肪酸，MUFA：一个双键。例如橄榄油、牛油果、芝麻油 2. 多不饱和脂肪酸，PUFA：多个双键。例如海鲜、核桃、奇亚籽
反式脂肪（坏脂肪）它们是一种不饱和脂肪酸，经过部分氢化处理形成固体形式。例如人造奶油、油炸食品
反式脂肪会提高坏的 LDL 胆固醇水平，降低好的 HDL 胆固醇水平。食用反式脂肪会增加患心血管疾病和 2 型糖尿病的风险。
疏水性和亲水性，在细胞中的应用
类固醇是一类有机化合物，其多个环共享碳原子。运动员使用类固醇来增强肌肉力量。在大多数比赛中，由于它们具有提高运动成绩的效果，因此在道德上被视为不公平的优势，其中一些化合物被列为违禁物品。
注意：核酸或 DNA 有时被认为是第四种重要的构建块，但是，由于 DNA 不仅仅是一种大分子，而是一种结构，所以它严格来说不能包含在这个列表中。
脱水合成 + 水解的重要性概述