第321章 待定9 (第1/1頁)
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生物體是複雜的化學系統,其作用在維持生物體的生存及發展,以及繁衍後代。生物化學主要研究生物體內的化學現象。整個生物體的現象可以決定生物是否可以適合其環境,也決定了其中dNA內的基因是否可以繼續存續。
生物體的代謝及其他許多內部機能都和化學反應有關,特別那些有關大型有機分子的化學。生物體是化學物質形成的複雜系統,藉由和環境的互動,有各式各樣的角色。
生物體是半封閉的化學系統,雖然生物體是生命的單位,但生物體和環境不是完全封閉。生物體會吸收及釋放能量,自養生物利用陽光或其他無機物質來產生可用的能量(一般會以有機物質的形式出現),異養生物則是利用環境中的有機物質中的能量。
有機物質中主要的化學元素是碳,碳原子的特點是有很強的親合力可以和小原子鍵結,也可以和其他的碳原子鍵結[3],而且因為其體積小,可以同時和多個原子鍵結,因此是有機生物體的基礎。碳可以形成三個原子的簡單分子(二氧化碳),也可以形成有數千個原子,可以儲存資料的長鏈(核酸)。
高分子[編輯]
組成生物的分子可以分為高分子(也稱為生物大分子)及其他較小的分子。這些高分子包括核酸、蛋白質、糖和脂質等[4]。核酸(特別是去氧核糖核酸,dNA)用核苷酸的序列來儲存資訊。四種核苷酸(腺嘌呤、鳥嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶組成的特殊序列決定了生物體的許多特徵。核苷酸的序列可以拆成許多由三個核苷酸組成的遺傳密碼,對應一種特殊的氨基酸[5]。因此dNA的序列對應某一種特殊的蛋白質,而且由於其成分氨基酸的化學性質,蛋白質會依特殊的方式摺疊,而且會執行一特定的機能。
以下是已知蛋白質的機能:
酵素,作為代謝反應的催化劑。
結構蛋白質,像微管蛋白或膠原蛋白。
調節蛋白質,轉錄因子或是調節細胞週期的週期素。
作為資訊分子或資訊分子的受體,像某些激素及其受體。
防禦蛋白質,包括免疫系統中的抗體,或是毒素(例如曼巴蛇素),或是包括像刀豆氨酸等特殊氨基酸的蛋白質。
雙層的磷脂組成了磷脂雙分子層,是細胞膜的主要結構,包覆在細胞的外面,防止化學物質自由的進出細胞。由於磷脂雙分子層的選擇性滲透,只有特定分子才能透過細胞膜。在一些多細胞的生物中,這可以是儲存能量及在細胞間傳播資料的方法。相較於脂質及蛋白質,糖更容易分解,也更容易轉換為能量,在所有生物體中,糖是最常使用的有機分子能量來源。
病毒由於不能獨立進行繁殖和新陳代謝而通常不被認為是生物[6]。然而,依據美國法典(United States code)的生物武器和非法使用相關內容中病毒被歸為微生物範疇。由於許多寄生動物和內共生體(endosymbionts)也缺乏獨立生存能力,所以病毒是否算作生物仍然存在爭議。儘管病毒有酶和其他生物特有的分子,它們在寄主細胞外卻無法生存,並且病毒新陳代謝的過程需要寄主遺傳機制的參與。這種寄生現象的起源還不清楚,但有可能產生於寄主。