生物化学中重要有机分子的结构生物化学/化学
氨基酸 是 蛋白质 的组成部分。氨基酸由一个连接着氨基、羧基、氢原子和一个独特侧链的α碳组成。这些侧链在大小、形状、电荷、氢键能力、疏水性 和化学反应性方面有所不同；这些特性造就了它们独特的性质和活性。对于所有蛋白质来说，只有 L 异构体 (S构型) 是蛋白质的组成部分。氨基酸在中性溶液中以偶极离子 (两性离子) 的形式存在。氨基酸既有胺基又有羧基，因此它在不同的末端具有酸性和碱性。在偶极形式中，胺基被质子化，羧基 被去质子化。除了蛋白质合成之外，氨基酸还有其他功能，例如代谢中间体和神经递质。
核酸 DNA 和 RNA 是由称为核苷酸的单体单元组成的生物大分子。单个核苷酸由糖、磷酸和碱基构成。这三种组分形成了可以连接成线性结构的核苷酸。核苷酸有很多方面。首先，DNA 单体中的糖基称为脱氧核糖，其中糖的 2' 碳原子没有氧基。核苷酸的糖基是磷酸二酯键形成的原因，因为它可以与磷酸基团酯化，特别是糖的 3' 羟基。另一方面，RNA 单体由相同的组分组成，除了糖基和碱基。首先，与 DNA 不同的是，RNA 的糖基在碳环的 2' 端有一个羟基。DNA 包含称为嘌呤和嘧啶的碱基。有三种嘌呤碱基：嘌呤、腺嘌呤和鸟嘌呤，而有四种嘧啶：嘧啶、胞嘧啶、尿嘧啶和胸腺嘧啶。在 RNA 中，胸腺嘧啶不存在，而尿嘧啶存在。DNA 也是一样，尿嘧啶不存在，而胸腺嘧啶存在。
作为生物化学中四大类分子之一，碳水化合物包括像砂糖一样小的糖分子，以及像马铃薯中的淀粉一样大的多糖。碳水化合物构成了地球上大部分有机物，是重要的能量来源、燃料和代谢中间体。它还在 RNA、DNA 和生物体细胞壁的主要结构成分中发挥着重要作用。此外，它可以与蛋白质和脂质结合，在细胞间通讯中发挥作用。
单糖
单糖是碳水化合物的单体。这个名字来源于希腊语“mono” - 单个和“saccharide” - 糖。碳水化合物的最简单形式也被称为醛和酮。它具有一个或多个羟基以及一个羰基。最小的单糖被称为三糖，因为它包含三个碳原子。含四个碳原子的糖被称为四糖。含五个碳原子的糖被称为五糖。许多糖的名称以后缀“-ose”结尾。此外，还存在两种可能的立体异构体，D 和 L。D 和 L 由最远离醛或酮基的不对称碳原子的绝对构型指定。
单糖的主要形式不是开链，而是环状形式，因为它们在能量上是稳定的。环状结构的形成是可能的，因为醛可以与醇反应形成半缩醛。半缩醛的 2-碳原子可以与 C-6 羟基或 C-5 羟基反应，形成五元或六元环。
二糖
两个单糖之间的糖苷键允许连接成二糖。在连接过程中，一个单糖会失去一个羟基，而另一个单糖会失去一个氢原子。这个反应被称为脱水反应。三种最丰富的二糖被称为蔗糖、乳糖和麦芽糖。蔗糖也被称为食糖。它常见于植物中，可以从甘蔗和甜菜中获得。葡萄糖和果糖的异头碳原子连接在一起形成这种二糖。葡萄糖的糖苷键构型为α，果糖的构型为β。此外，蔗糖不是还原糖，因为其单糖组分均不会转化为醛或酮。麦芽糖是由两个葡萄糖通过脱水反应连接而成的。另一方面，乳糖是由葡萄糖和半乳糖连接而成的，它们都是β构型。
多糖
寡糖是由多个称为多糖的单糖连接而成的。多糖是重要的能量储存来源，并在维持生物体的结构完整性中发挥作用。当寡糖的聚合物都是一样的时，它被称为均聚物。最常见的均聚物类型称为糖原，它是葡萄糖的储存形式。糖原很大，并且呈分支状，因为它通过 α-1, 4-糖苷键和 α-1, 6-糖苷键连接。纤维素是另一种多糖形式，与糖原不同，它存在于植物中。纤维素在结构加固中起着重要作用，是生物圈中最丰富的有机化合物。非分支聚合物形式为β构型，β-1, 4-连接。β构型允许纤维素自身排列成长的直链。原纤维可以通过链之间平行的相互作用形成。另一方面，α构型会导致空心螺旋，而不是直链，特别是 α-1, 4 连接。尽管动物无法消化纤维素，但它是膳食纤维的重要组成部分，它可以减少动物接触毒素的可能性。
- Berg, Jeremy M., John L. Tymoczko, and Lubert Stryer. Biochemistry. 6th ed. New York: W. H. Freeman and, 2006. Print.
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