3.2. 有機化合物
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細胞のほとんどは水であるが、残りは主に炭素を含む分子 炭素は生命の機能に必要な巨大で複雑、多様な分子の骨格をつくることができる点でユニーク
炭素を含む分子
炭素の科学
原子の結合力は原子の外殻軌道を満たす電子の数と関連する 炭素原子は8個の電子を入れられる外殻軌道に4個の電子を持っている そのため、炭素は4本の共有結合で他の原子と電子を共有して電子殻を満たす 有機化合物の各炭素は4つの方向に分岐する分岐点となる
炭素は他の炭素とも結合できるので、炭素骨格のサイズや分岐パターンに無限の多様性を作り出すことができる https://gyazo.com/079bbbe49a492175ca7dc45a33c3ea93
有機化合物の炭素原子は別の元素(通常は、水素や酸素、窒素)と1本もしくは2本以上の結合をつくることもできる もっとも単純な炭化水素は、1個の炭素原子が4個の水素原子と結合したメタン より大きな炭化水素(たとえば炭素8個のオクタン)は車で使用するガソリンの主要な分子 炭化水素はヒトの体の受容な燃料でもある
脂質分子のうちエネルギーに富んだ部分は炭化水素の構造をしている どの有機化合物も独自の3次元の形をとっている
この幾何学的なパターンは4つの共有結合をもつすべての炭素の「分岐点」に見られる
複数の炭素原子を含む有機分子は非常に精巧な形をとることができる 生物の体内で起こる多くの重要なプロセスは、分子が他の分子を形に基づいて認識できる仕組みに依存する
有機化合物のユニークな特徴は炭素骨格だけでなくその骨格に結合している原子にも依存している
有機化合物において通常化学反応に参加する原子の集団 多くの生物分子は2個もしくはそれ以上の官能基をもっている
小さな構成要素から巨大分子へ
高分子はそのサイズにもかかわらず、その構造は容易に理解できる
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細胞は水分子を除去する化学反応によってモノマーを結合する
ポリマーの鎖にモノマーが付加されるとき、放出される2個の水素原子と1個の酸素原子から水分子(H2O)がつくられる 細胞がつくるポリマーや利用するモノマーの種類を問わず、同じ脱水反応が起きる
モノマー感の結合を水を加えて切断するが、これは脱水反応の実質的な逆反応
食物の多くも高分子で、巨大な分子を消化して、細胞が利用できるモノマーにしなければならない