AP 生物學/生命的化學構成
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在 92 種天然元素中，有 25 種對生命至關重要。其中，有六種主要元素是生命的基石。按從少到多的順序排列：硫、磷、氧、氮、碳和氫。記住這一點的一個簡單方法是 SPONCH - 一個不錯的記憶技巧。其餘 19 種元素被定義為微量元素，它們很重要，但只需要非常少量的量。生命的基石是碳。碳的重要性主要來自它可以形成的各種結構，這得益於它不尋常的四個價電子。其中最重要的結構是碳鏈，它構成了脂肪酸和碳水化合物等有機分子的“骨架”。在這方面，其他元素確實具有與碳相似的特性。然而，它們在地球上的含量不如碳。
所有生命主要由大分子構成：碳水化合物、脂類和蛋白質。這些基本分子型別的不同聚合物的相互作用構成了生命結構和功能的大部分。
概述 - 所有碳水化合物都包含這三種元素（通常以 1:2:1 的比例）：碳、氫和氧。
- 單糖 - 最簡單的碳水化合物形式，包含一種糖。這些是活細胞的基本能量來源。單糖的例子是葡萄糖和果糖。
- 二糖 - 兩個單糖透過糖苷鍵（由脫水合成形成）連線在一起。一個例子是麥芽糖，它是由兩個葡萄糖連線在一起的。
- 多糖 - 三個或多個單糖（以重複單元形式）。這些是碳水化合物最複雜的形態。多糖是一種聚合物。一些常用的作為細胞能量儲存分子的多糖例子是澱粉、糖原和纖維素。
脫水合成/水解
蛋白質是有機分子中最豐富的，約佔細胞乾重的 50%。蛋白質最基本的單體是氨基酸。氨基酸共享一個共同的結構；所有氨基酸都包含一個與羧基、氨基、氫原子和可變 R 基團相連的碳原子。特定蛋白質的整體構象可以在四個層面上考慮；一級結構、二級結構、三級結構和四級結構。這些結構水平共同創造了一個完整的蛋白質，可以在細胞內執行許多不同的功能。
氨基酸是多肽的最基本單位。它們由四個部分組成；α 碳、氨基、羧基，最後是 R 基團。
闡述羧基-氨基肽鍵、R 基團型別和相互作用
蛋白質結構受四個層面的影響；一級、二級、三級和四級。
一級
- 一級結構只是單個多肽鏈中氨基酸的排列順序。這是蛋白質中由 DNA 直接編碼的部分。
二級
- 二級結構是構成一級結構的氨基酸之間的相互作用。多肽中最常見的二級結構例子是 α 螺旋和 β 摺疊片。大多數二級結構是由氨基酸羧基和氨基之間的分子間相互作用決定的，這些相互作用形成結構生物化學、化學鍵和氫鍵。α 螺旋最常見於纖維蛋白，例如構成頭髮和肌肉的纖維蛋白。β 摺疊片由於其強度和密度，常見於球狀蛋白，如血紅蛋白。
三級
- 三級結構高度不規則。它是由於 R 基團、氨基酸側鏈和水性環境之間的相互作用而產生的。這些相互作用創造了特定多肽鏈的個體構象。最常見的相互作用包括氫鍵、離子鍵和疏水相互作用。然而，最強的鍵是由共價鍵合引起的，通常發生在兩個 R 基團之間。最常見的共價鍵合例子是二硫鍵。
四級
- 蛋白質的四級結構描述了多個多肽鏈之間的相互作用。四級相互作用只能發生在具有多個多肽鏈的蛋白質中。
1. 結構支撐
2. 儲存
3. 運輸
4. 訊號傳導
5. 細胞對化學刺激的反應
6. 運動
7. 防禦外來生物
8. 生物化學反應的催化
結構和功能、酯鍵等。脂類由脂肪酸組成。
飽和脂肪- 存在 C-C（單鍵）。例如動物脂肪、黃油、乳酪
不飽和脂肪- 它們有 C=C（雙鍵）。兩種型別：PUFA 和 MUFA（好脂肪）1. 單不飽和脂肪酸，MUFA：一個雙鍵。例如橄欖油、牛油果、芝麻油 2. 多不飽和脂肪酸，PUFA：多個雙鍵。例如海鮮、核桃、奇亞籽
反式脂肪（壞脂肪）它們是一種不飽和脂肪酸，經過部分氫化處理形成固體形式。例如人造奶油、油炸食品
反式脂肪會提高壞的 LDL 膽固醇水平，降低好的 HDL 膽固醇水平。食用反式脂肪會增加患心血管疾病和 2 型糖尿病的風險。
疏水性和親水性，在細胞中的應用
類固醇是一類有機化合物，其多個環共享碳原子。運動員使用類固醇來增強肌肉力量。在大多數比賽中，由於它們具有提高運動成績的效果，因此在道德上被視為不公平的優勢，其中一些化合物被列為違禁物品。
注意：核酸或 DNA 有時被認為是第四種重要的構建塊，但是，由於 DNA 不僅僅是一種大分子，而是一種結構，所以它嚴格來說不能包含在這個列表中。
脫水合成 + 水解的重要性概述