2: 生命的化学基础
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各种组合的元素构成了所有物质，包括生物。 活生物体中一些最丰富的元素包括碳、氢、氮、氧、硫和磷。 它们形成核酸、蛋白质、碳水化合物和脂质，它们是生物的基本组成部分。 生物学家必须了解这些重要的组成部分以及构成分子的原子的独特结构，从而形成细胞、组织、器官系统和整个生物。
- 2.0：生命化学基础前奏
- 所有生物过程都遵循物理和化学定律，因此，为了了解生物系统是如何工作的，了解潜在的物理和化学非常重要。 例如，循环系统内的血液流动遵循调节流体流动模式的物理定律。 将食物的大而复杂的分子分解成较小的分子是一系列遵循化学定律的化学反应。
- 2.1：原子、同位素、离子和分子-基石
- 在最基本的层面上，生命是由物质组成的。 物质是占据空间并具有质量的任何物质。 元素是具有特定化学和物理特性的独特物质形式，普通化学反应无法将其分解成较小的物质。 有 118 个元素，但只有 92 个元素是自然存在的。 其余元素是在实验室合成的，并且不稳定。
- 2.2: 水
- 水分子的极性及其产生的氢键使水成为一种独特的物质，具有与生命过程密切相关的特殊特性。 生命最初是在水环境中进化的，生物体的大部分细胞化学和新陈代谢都发生在细胞质中的含水内容物中。 了解水的特性有助于阐明水在维持生命方面的重要性。
- 2.3: 碳
- 细胞由许多称为大分子的复杂分子组成，例如蛋白质、核酸（RNA和DNA）、碳水化合物和脂质。 大分子是有机分子（任何含碳的液体、固体或气体）的子集，对生命特别重要。 所有这些大分子的基本成分是碳。
缩略图：具有顺式和反式构型的脂肪酸分子。 （CC BY 4.0 /修改自原始版本；OpenStax）。