2.3: 生物分子
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生命所必需的大分子由较小的有机分子构成，称为生物大分子。 生物大分子主要分为四类（碳水化合物、脂质、蛋白质和核酸），每类都是细胞的重要组成部分，具有广泛的功能。 这些分子结合在一起，构成了细胞质量的大部分。 生物大分子是有机的，这意味着它们含有碳（有一些例外，例如二氧化碳）。 此外，它们可能含有氢气、氧气、氮气、磷、硫和其他微量元素。
碳
人们常说生命是 “碳基的”。 这意味着，与其他碳原子或其他元素结合的碳原子构成了许多（如果不是大多数）生物中独有的分子的基本成分。 其他元素在生物分子中起着重要作用，但碳无疑有资格成为生物中分子的 “基础” 元素。 碳原子的键合特性是其重要作用的原因。
碳粘合
碳的外壳中含有四个电子。 因此，它可以与其他原子或分子形成四个共价键。 最简单的有机碳分子是甲烷（CH 4），其中四个氢原子与一个碳原子结合（图\(\PageIndex{1}\)）。
但是，更复杂的结构是使用碳制成的。 任何氢原子都可以被另一个与第一个碳原子共价键合的碳原子所取代。 通过这种方式，可以形成碳化合物的长分支链（图\(\PageIndex{2}\) a）。 碳原子可能与其他元素的原子结合，例如氮、氧和磷（图\(\PageIndex{2}\) b）。 这些分子也可能形成环，环本身可以与其他环相连（图\(\PageIndex{2}\) c）。 这种分子形态的多样性解释了生物大分子功能的多样性，在很大程度上是基于碳与自身和其他原子形成多个键的能力。
碳水化
碳水化合物是大多数消费者比较熟悉的大分子。 为了减肥，有些人坚持 “低碳水化合物” 饮食。 相比之下，运动员通常在重要的比赛之前 “加碳水化合物”，以确保他们有足够的精力参加高水平的比赛。 事实上，碳水化合物是我们饮食的重要组成部分；谷物、水果和蔬菜都是碳水化合物的天然来源。 碳水化合物为人体提供能量，尤其是通过葡萄糖（一种简单的糖）提供能量。 碳水化合物在人类、动物和植物中还具有其他重要功能。
碳水化合物可以用公式 (CH 2 O) n 表示，其中 n 是分子中碳原子的数量。 换句话说，碳水化合物分子中碳氢氧的比例为 1:2:1。 碳水化合物分为三个亚型：单糖、二糖和多糖。
单糖（mono-= “one”；sacchar-= “甜”）是简单的糖，其中最常见的是葡萄糖。 在单糖中，碳原子的数量通常在三到六之间。 大多数单糖名称都以后缀-ose结尾。 根据糖中碳原子的数量，它们可能被称为 trioses（三个碳原子）、pentoses（五个碳原子）和 hexoses（六个碳原子）。
单糖可以以线性链或环状分子的形式存在；在水溶液中，它们通常以环状形式存在。
葡萄糖的化学式为 C 6 H 12 O 6。 在大多数活物种中，葡萄糖是重要的能量来源。 在细胞呼吸过程中，能量从葡萄糖中释放出来，该能量用于帮助制造三磷酸腺苷（ATP）。 植物通过光合作用过程使用二氧化碳和水合成葡萄糖，而葡萄糖反过来又用于满足植物的能量需求。 多余的合成葡萄糖通常以淀粉的形式储存，然后被以植物为食的其他生物分解。
半乳糖（乳糖或牛奶糖的一部分）和果糖（存在于水果中）是其他常见的单糖。 尽管葡萄糖、半乳糖和果糖都有相同的化学式（C 6 H 12 O 6），但由于碳链中原子的排列不同，它们在结构和化学上（被称为异构体）不同（图\(\PageIndex{3}\)）。
当两个单糖发生脱水反应（一种去除水分子的反应）时，就会形成双糖（di-= “two”）。 在此过程中，一种单糖的羟基（—OH）与另一种单糖的氢原子结合，释放出一个水分子（H 2 O），并在两个糖分子中的原子之间形成共价键。
常见的双糖包括乳糖、麦芽糖和蔗糖。 乳糖是一种由葡萄糖和半乳糖单体组成的二糖。 它天然存在于牛奶中。 麦芽糖或麦芽糖是一种由两个葡萄糖分子之间的脱水反应形成的二糖。 最常见的二糖是蔗糖或食用糖，它由葡萄糖和果糖的单体组成。
由共价键连接的长链单糖被称为多糖（poly-= “many”）。 该链可以是分支的，也可以是非分支的，它可能含有不同类型的单糖。 多糖可能是非常大的分子。 淀粉、糖原、纤维素和甲壳素就是多糖的例子。
淀粉是植物中糖的储存形式，由直链淀粉和支链淀粉（均为葡萄糖的聚合物）组成。 植物能够合成葡萄糖，多余的葡萄糖作为淀粉储存在不同的植物部位，包括根和种子。 动物消耗的淀粉被分解成较小的分子，例如葡萄糖。 然后，细胞可以吸收葡萄糖。
糖原是葡萄糖在人类和其他脊椎动物体内的储存形式，由葡萄糖的单体组成。 糖原是淀粉的动物等效物，是一种高度分支的分子，通常储存在肝脏和肌肉细胞中。 每当葡萄糖水平降低时，糖原就会被分解以释放葡萄糖。
纤维素是最丰富的天然生物聚合物之一。 植物的细胞壁主要由纤维素制成，纤维素为细胞提供结构支持。 木材和纸本质上主要是纤维素。 纤维素由葡萄糖单体组成，这些单体通过葡萄糖分子中特定碳原子之间的键连接在一起。
纤维素中的所有其他葡萄糖单体都会翻过来并紧密包装，形成延伸的长链。 这使纤维素具有刚性和高抗拉强度，这对植物细胞非常重要。 通过我们消化系统的纤维素被称为膳食纤维。 虽然人体消化酶无法分解纤维素中的葡萄糖-葡萄糖键，但牛、水牛和马等食草动物能够消化富含纤维素的草并将其用作食物来源。 在这些动物中，某些种类的细菌存在于瘤胃（食草动物消化系统的一部分）中，分泌纤维素酶。 附录还含有分解纤维素的细菌，使其在反刍动物的消化系统中起着重要作用。 纤维素酶可以将纤维素分解成葡萄糖单体，这些单体可用作动物的能量来源。
碳水化合物在不同的动物中起到其他作用。 节肢动物，例如昆虫、蜘蛛和螃蟹，有一个称为外骨骼的外部骨架，可以保护它们的身体内部部位。 这种外骨骼由生物大分子甲壳素制成，甲壳素是一种含氮碳水化合物。 它由含氮的改性糖的重复单位组成。
因此，通过分子结构的差异，碳水化合物能够发挥截然不同的能量储存（淀粉和糖原）和结构支持和保护（纤维素和甲壳素）的功能（图\(\PageIndex{4}\)）。
职业发展：注册营养师
肥胖是全球健康问题，许多疾病，例如糖尿病和心脏病，由于肥胖而变得越来越普遍。 这是注册营养师越来越多地寻求建议的原因之一。 注册营养师帮助在各种环境中为个人规划食物和营养计划。 他们经常与医疗机构的患者合作，制定预防和治疗疾病的营养计划。 例如，营养师可能会教糖尿病患者如何通过摄入正确类型和量的碳水化合物来控制血糖水平。 营养师也可以在疗养院、学校和私人诊所工作。
要成为注册营养师，需要至少获得饮食学、营养、食品技术或相关领域的学士学位。 此外，注册营养师必须完成监督实习计划并通过全国考试。 那些从事饮食学职业的人将学习营养、化学、生物化学、生物学、微生物学和人体生理学方面的课程。 营养师必须成为食物（蛋白质、碳水化合物和脂肪）的化学和功能方面的专家。
脂质
脂质包括一组由共同特征结合在一起的多种化合物。 脂质具有疏水性（“怕水”），或者不溶于水，因为它们是非极性分子。 这是因为它们是仅包含非极性碳-碳键或碳氢键的碳氢化合物。 脂质在细胞中执行许多不同的功能。 细胞以称为脂肪的脂质形式储存能量以供长期使用。 脂质还为植物和动物提供与环境隔绝的隔离（图\(\PageIndex{5}\)）。 例如，由于其防水性，它们有助于保持水生鸟类和哺乳动物的干燥。 脂质也是许多激素的组成部分，是质膜的重要成分。 脂质包括脂肪、油、蜡、磷脂和类固醇。
脂肪分子，例如甘油三酯，由两种主要成分组成：甘油和脂肪酸。 甘油是一种具有三个碳原子、五个氢原子和三个羟基 (—OH) 基团的有机化合物。 脂肪酸具有长链的碳氢化合物，其上附有酸性羧基，因此被命名为 “脂肪酸”。 脂肪酸中的碳数量可能在4到36之间；最常见的是那些含有12—18个碳的碳素。 在脂肪分子中，脂肪酸通过共价键附着在甘油分子的—OH基团中的三个氧原子上（图\(\PageIndex{6}\)）。
在这种共价键形成过程中，释放出三个水分子。 脂肪中的三种脂肪酸可能相似或不同。 这些脂肪也被称为甘油三酯，因为它们含有三种脂肪酸。 有些脂肪酸有说明其来源的通用名称。 例如，棕榈酸是一种饱和脂肪酸，源自棕榈树。 花生酸源自 Arachis hypogaea，花生的学名。
脂肪酸可以是饱和的，也可以是不饱和的。 在脂肪酸链中，如果碳氢化合物链中的相邻碳之间只有单键，则脂肪酸是饱和的。 饱和脂肪酸被氢气饱和；换句话说，最大限度地提高了附着在碳骨架上的氢原子的数量。
当碳氢化合物链含有双键时，脂肪酸是一种不饱和脂肪酸。
大多数不饱和脂肪在室温下是液体，被称为油。 如果分子中有一个双键，则它被称为单不饱和脂肪（例如橄榄油）；如果有多个双键，则它被称为多不饱和脂肪（例如菜籽油）。
饱和脂肪往往包装得很紧，在室温下会变成固体。 肉中含有硬脂酸和棕榈酸的动物脂肪，以及黄油中含有丁酸的脂肪，都是饱和脂肪的例子。 哺乳动物将脂肪储存在称为脂肪细胞的特殊细胞中，脂肪球占据了大部分细胞。 在植物中，脂肪或油储存在种子中，并在胚胎发育过程中用作能量来源。
不饱和脂肪或油通常来自植物，含有不饱和脂肪酸。 双键会导致弯曲或 “扭结”，从而阻止脂肪酸紧密包装，使其在室温下保持液体。 橄榄油、玉米油、菜籽油和鱼肝油就是不饱和脂肪的例子。 不饱和脂肪有助于改善血液中的胆固醇水平，而饱和脂肪则有助于动脉斑块的形成，从而增加心脏病发作的风险。
在食品工业中，油被人工氢化以使其成为半固体，从而减少变质并延长保质期。 简而言之，氢气在油中冒泡以固化它们。 在这个氢化过程中，碳氢化合物链中顺式构象的双键可以在反式构象中转化为双键。 这会从顺式脂肪中形成反式脂肪。 双键的方向会影响脂肪的化学特性（图\(\PageIndex{7}\)）。
人造黄油、某些类型的花生酱和起酥油就是人工氢化反式脂肪的例子。 最近的研究表明，人类饮食中反式脂肪的增加可能导致低密度脂蛋白（LDL）或 “坏” 胆固醇水平升高，这反过来又可能导致动脉斑块沉积，从而导致心脏病。 许多快餐店最近取消了反式脂肪的使用，现在美国食品标签必须列出其反式脂肪含量。
必需脂肪酸是人体需要但不合成的脂肪酸。 因此，必须通过饮食补充它们。 Omega-3 脂肪酸属于这一类，是人类仅有的两种已知必需脂肪酸之一（另一种是 omega-6 脂肪酸）。 它们是一种多不饱和脂肪，被称为 omega-3 脂肪酸，因为脂肪酸末端的第三个碳参与双键。
三文鱼、鳟鱼和金枪鱼是 omega-3 脂肪酸的良好来源。 Omega-3 脂肪酸对大脑功能和正常生长发育很重要。 它们还可以预防心脏病并降低患癌症的风险。
像碳水化合物一样，脂肪也受到了很多不良宣传。 的确，多吃油炸食品和其他 “脂肪” 食物会导致体重增加。 但是，脂肪确实有重要的功能。 脂肪可以长期储存能量。 它们还为身体提供隔热材料。 因此，应定期食用适量的 “健康” 不饱和脂肪。
磷脂是质膜的主要成分。 与脂肪一样，它们由附着在甘油或类似骨干上的脂肪酸链组成。 但是，没有附着三种脂肪酸，而是有两种脂肪酸，甘油骨干的第三个碳与磷酸基团结合。 通过添加酒精来改变磷酸基团。
磷脂既有疏水区域，又有亲水区域。 脂肪酸链具有疏水性，将自身排除在水之外，而磷酸盐是亲水性的，与水相互作用。
细胞被膜包围，膜具有双层磷脂。 磷脂的脂肪酸面向内部，远离水，而磷酸盐基团可以面对外部环境或细胞内部，两者都是水性的。
类固醇和蜡
与前面讨论的磷脂和脂肪不同，类固醇具有环状结构。 尽管它们与其他脂质不相似，但由于它们还具有疏水性，因此将其归为一组。 所有类固醇都有四个相互关联的碳环，其中有几个，比如胆固醇，尾巴很短。
胆固醇是一种类固醇。 胆固醇主要在肝脏中合成，是许多类固醇激素的前体，例如睾丸激素和雌二醇。 它也是维生素 E 和 K 的前体。胆固醇是胆汁盐的前体，胆汁盐有助于分解脂肪并随后被细胞吸收。 尽管人们经常用负面术语来表述胆固醇，但胆固醇是人体正常运转所必需的。 它是动物细胞质膜的关键成分。
蜡由具有酒精 (—OH) 基团的碳氢化合物链和脂肪酸组成。 动物蜡的例子包括蜂蜡和羊毛脂。 植物还含有蜡，例如叶子上的涂层，这有助于防止它们变干。
概念在行动
要进一步了解脂质，请通过这个互动动画探索 “生物分子：脂质”。
蛋白质
蛋白质是生命系统中最丰富的有机分子之一，在所有大分子中具有最多样化的功能范围。 蛋白质可能具有结构性、调节性、收缩性或保护性；它们可能用于运输、储存或膜；也可能是毒素或酶。 生命系统中的每个细胞可能含有数千种不同的蛋白质，每种蛋白质都有独特的功能。 它们的结构，就像它们的功能一样，差异很大。 但是，它们都是氨基酸的聚合物，按线性顺序排列。
蛋白质的功能非常多样化，因为有20种不同的化学上不同的氨基酸形成长链，而氨基酸可以按任何顺序存在。 例如，蛋白质可以起到酶或激素的作用。 活细胞产生的酶是生化反应（如消化）的催化剂，通常是蛋白质。 每种酶对其作用的底物（一种与酶结合的反应物）都有特异性。 酶可以起到破坏分子键、重新排列键或形成新键的作用。 酶的一个例子是唾液淀粉酶，它可以分解淀粉成分直链淀粉。
激素是化学信号分子，通常是蛋白质或类固醇，由内分泌腺或一组内分泌细胞分泌，起到控制或调节特定的生理过程，包括生长、发育、代谢和繁殖的作用。 例如，胰岛素是一种维持血糖水平的蛋白质激素。
蛋白质具有不同的形状和分子量；有些蛋白质是球状的，而其他蛋白质本质上是纤维状的。 例如，血红蛋白是一种球状蛋白，但我们皮肤中发现的胶原蛋白是一种纤维蛋白。 蛋白质形状对其功能至关重要。 温度、pH 值的变化和接触化学物质可能导致蛋白质形状的永久变化，从而导致功能丧失或变性（稍后将详细讨论）。 所有蛋白质都由相同的20种氨基酸的不同排列组成。
氨基酸是构成蛋白质的单体。 每种氨基酸都具有相同的基本结构，由与氨基团（—NH 2）键合的中心碳原子、羧基（—COOH）和氢原子组成。 每个氨基酸还有另一个可变原子或一组原子与中心碳原子结合，称为R基团。 R 基是 20 个氨基酸在结构上的唯一区别；否则，氨基酸是相同的（图\(\PageIndex{8}\)）。
R 基团的化学性质决定了其蛋白质中氨基酸的化学性质（即，它是酸性、碱性、极性还是非极性）。
氨基酸的序列和数量最终决定蛋白质的形状、大小和功能。 每种氨基酸通过共价键（称为肽键）附着在另一种氨基酸上，该共价键由脱水反应形成。 一种氨基酸的羧基和第二个氨基酸的氨基结合在一起，释放出水分子。 由此产生的键是肽键。
由这种连接形成的产物称为多肽。 虽然多肽和蛋白质这两个术语有时可以互换使用，但从技术上讲，多肽是氨基酸的聚合物，而 “蛋白质” 一词用于结合在一起、具有独特形状和独特功能的一种或多种多肽。
行动中的进化：细胞色素 c 的进化意义
细胞色素c是从葡萄糖中收集能量的分子机制的重要组成部分。 由于这种蛋白质在产生细胞能量中的作用至关重要，因此数百万年来变化不大。 蛋白质测序表明，不同物种的细胞色素 c 分子之间存在相当大的序列相似性；可以通过测量不同物种蛋白质序列之间的相似性或差异来评估进化关系。
例如，科学家已经确定人体细胞色素c含有104个氨基酸。 对于迄今为止从不同生物中测序的每个细胞色素 c 分子，其中 37 个氨基酸出现在每个细胞色素 c 中的相同位置。这表明所有这些生物都是共同祖先的后代。 在比较人类和黑猩猩蛋白序列时，未发现序列差异。 比较人猴和恒河猴序列时，发现一种氨基酸存在单一差异。 相比之下，人与酵母的比较显示，44种氨基酸存在差异，这表明人类和黑猩猩的共同祖先比人类和恒河猴或人类和酵母更近。
蛋白质结构
如前所述，蛋白质的形状对其功能至关重要。 要了解蛋白质是如何形成其最终形状或构象的，我们需要了解蛋白质结构的四个级别：初级、二级、三级和四级（图\(\PageIndex{9}\)）。
多肽链中氨基酸的独特序列和数量是其主要结构。 每种蛋白质的独特序列最终由编码该蛋白质的基因决定。 基因序列的任何变化都可能导致在多肽链中添加不同的氨基酸，从而导致蛋白质结构和功能的改变。 在镰状细胞性贫血中，血红蛋白 β 链具有单一氨基酸取代，导致蛋白质结构和功能发生变化。 最值得考虑的是，血红蛋白分子由两条α链和两条β链组成，每条链由大约150个氨基酸组成。 因此，该分子具有大约 600 个氨基酸。 正常血红蛋白分子和镰状细胞分子之间的结构差异是600中的单个氨基酸，它大大缩短了受影响个体的预期寿命。
由于链中一种氨基酸（通常是双凹或圆盘状）的变化，红细胞呈现出新月形或 “镰状” 形状，会阻塞动脉。 对于患有这种疾病的人来说，这可能导致无数严重的健康问题，例如呼吸困难、头晕、头痛和腹痛。
氨基酸的非 R 组部分之间的相互作用产生的折叠模式产生了蛋白质的二级结构。 最常见的是 alpha (α)-Helix 和 beta (β)-褶状板材结构。 两种结构都由氢键保持形状。 在α螺旋中，每四分之一的氨基酸之间形成键，并导致氨基酸链的扭曲。
在 β 褶片中，“褶皱” 是由多肽链骨干上的原子之间的氢键形成的。 R 基团附着在碳上，延伸到褶皱的上方和下方。 褶状片段彼此平行对齐，在每个对齐的氨基酸上的相同原子对之间形成氢键。 α-螺旋和β-褶状片状结构存在于许多球状和纤维蛋白中。
多肽的独特三维结构被称为其三级结构。 这种结构是由各种氨基酸和多肽区域之间的化学相互作用引起的。 首先，R 基团之间的相互作用形成了蛋白质复杂的三维三级结构。 不同氨基酸上的 R 基团之间可能形成离子键，或者二级结构所涉及的氢键之外的氢键。 当蛋白质折叠发生时，非极性氨基酸的疏水性 R 基团位于蛋白质内部，而亲水性 R 基团位于外部。 前一种相互作用类型也称为疏水相互作用。
在自然界中，一些蛋白质是由几种多肽（也称为亚单位）形成的，这些亚基的相互作用形成了四元结构。 亚基之间的微弱相互作用有助于稳定整体结构。 例如，血红蛋白是四个多肽亚单位的组合。
每种蛋白质都有自己独特的序列和形状，通过化学相互作用结合在一起。 如果蛋白质受到温度、pH 值变化或暴露于化学物质的影响，则蛋白质结构可能会发生变化，如前所述，在所谓的变性中失去其形状。 变性通常是可逆的，因为如果去除变性剂，初级结构就会得以保留，从而使蛋白质恢复其功能。 有时变性是不可逆的，导致功能丧失。 鸡蛋油炸或煮沸时可以看到蛋白质变性的一个例子。 将液态蛋清中的白蛋白放在热锅中时会变性，从透明物质变为不透明的白色物质。 并非所有蛋白质都会在高温下变性；例如，在温泉中存活的细菌含有适应这些温度下起作用的蛋白质。
概念在行动
要进一步了解蛋白质，请通过这个互动动画探索 “生物分子：蛋白质”。
核酸
核酸是生命连续性的关键大分子。 它们携带细胞的遗传蓝图，并携带有关细胞功能的指令。
核酸的两种主要类型是脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。 DNA是在所有活生物体中发现的遗传物质，从单细胞细菌到多细胞哺乳动物。
另一种类型的核酸RNA主要参与蛋白质合成。 DNA分子永远不会离开细胞核，而是使用RNA中间体与细胞的其余部分进行通信。 其他类型的RNA也参与蛋白质合成及其调节。
DNA和RNA由称为核苷酸的单体组成。 这些核苷酸相互结合形成多核苷酸、DNA 或 RNA。 每个核苷酸由三种成分组成：含氮碱、戊糖（五碳）糖和磷酸基团（图\(\PageIndex{10}\)）。 核苷酸中的每个含氮碱都附着在糖分子上，糖分子附着在磷酸基团上。
DNA 双螺旋结构
DNA 具有双螺旋结构（图\(\PageIndex{11}\)）。 它由两股核苷酸链或聚合物组成。 这些链由相邻核苷酸的磷酸和糖基团之间的键形成。 这些股线在底部用氢键相互结合，而这些股线沿着它们的长度相互盘绕，因此是 “双螺旋” 的描述，意思是双螺旋。
交替的糖基团和磷酸盐基团位于每条链的外部，构成 DNA 的骨干。 含氮碱堆叠在内部，就像楼梯的台阶一样，这些碱基配对；两者通过氢键相互结合。 碱基的配对方式使得两条链的骨干之间的距离在整个分子上都是相同的。
摘要
生物是碳基的，因为碳在生物的化学中起着如此重要的作用。 碳原子的四个共价键位置可以产生各种各样的具有多种功能的化合物，这说明了碳在生物中的重要性。 碳水化合物是一组大分子，是细胞的重要能量来源，为许多生物提供结构支持，可以在细胞表面作为受体或用于细胞识别。 碳水化合物分为单糖、二糖和多糖，具体取决于分子中单体的数量。
脂质是一类本质上是非极性和疏水性的大分子。 主要类型包括脂肪和油、蜡、磷脂和类固醇。 脂肪和油是一种储存的能量形式，可以包括甘油三酯。 脂肪和油通常由脂肪酸和甘油组成。
蛋白质是一类大分子，可以为细胞发挥各种功能。 它们通过提供结构支持以及充当酶、载体或激素来帮助新陈代谢。 蛋白质的组成部分是氨基酸。 蛋白质分为四个级别：初级、二级、三级和四级。 蛋白质的形状和功能错综复杂；任何由温度、pH 值或化学暴露变化引起的形状变化都可能导致蛋白质变性和功能丧失。
核酸是由核苷酸的重复单位组成的分子，用于指导细胞分裂和蛋白质合成等细胞活动。 每个核苷酸都由戊糖、含氮碱和磷酸盐基团组成。 有两种类型的核酸：DNA和RNA。
词汇表
- 氨基酸
- 蛋白质的单体
- 碳水化合物
- 一种生物大分子，其中碳氢氧的比例为 1:2:1；碳水化合物是细胞的能量来源和结构支持
- 纤维素
- 一种构成植物细胞壁并为细胞提供结构支撑的多糖
- 甲壳素
- 一种碳水化合物，构成昆虫和甲壳类动物等节肢动物的外部骨架以及真菌的细胞壁
- 变性
- 由于温度、pH 值的变化或暴露于化学物质而导致的蛋白质变形
- 脱氧核糖核酸 (DNA)
- 一种携带细胞遗传信息的核苷酸双链聚合物
- 二糖
- 两种通过肽键连接在一起的糖单体
- 酶
- 生化反应中的催化剂，通常是复合蛋白或共轭蛋白
- 脂肪
- 一种由三种脂肪酸和一种甘油（甘油三酯）组成的脂质分子，通常在室温下以固体形式存在
- 糖原
- 动物体内的储存碳水化合物
- 激素
- 一种由内分泌腺或一组内分泌细胞分泌的化学信号分子，通常是一种蛋白质或类固醇；用于控制或调节特定的生理过程
- 脂质
- 一类非极性且不溶于水的大分子
- 大分子
- 一种大分子，通常由较小的单体聚合形成
- 单糖
- 碳水化合物的单一单位或单体
- 核酸
- 一种携带细胞遗传信息并携带细胞功能指令的生物大分子
- 核苷酸
- 核酸的单体；含有戊糖、磷酸基团和含氮碱
- 油
- 一种不饱和脂肪，在室温下呈液体
- 磷脂
- 细胞膜的主要成分；由附着在甘油骨干上的两种脂肪酸和一个磷酸基团组成
- 多肽
- 由肽键连接的长链氨基酸
- 多糖
- 单糖的长链；可以是分支的也可以是非分支的
- 蛋白质
- 由一条或多条氨基酸链组成的生物大分子
- 核糖核酸 (RNA)
- 一种参与蛋白质合成的核苷酸单链聚合物
- 饱和脂肪酸
- 一种在碳链中具有单共价键的长链碳氢化合物；最大限度地提高了附着在碳骨架上的氢原子的数量
- 淀粉
- 植物中的储存碳水化合物
- 类固醇
- 一种由四个熔融碳氢化合物环组成的脂质
- 反式脂肪
- 一种不饱和脂肪，氢原子与双键相邻，彼此对面，而不是位于双键的同一侧
- 甘油三酯
- 脂肪分子；由三种与甘油分子连接的脂肪酸组成
- 不饱和脂肪酸
- 一种在碳氢化合物链中具有一个或多个双键的长链碳氢化合物