碳與官能團

把碳想像成大自然的一盒積木。單個碳原子能同時抓住四個其他原子，而關鍵在於它還能與別的碳相連，組成幾乎任意長度的鏈、支鏈和環。正是這種多才多藝，使生命建立在碳之上，而非其他任何元素——整整一門學科，有機化學，就專門研究碳的化合物。

碳骨架本身相當不活潑，像一副光禿禿的框架。有趣的化學來自官能團——附著在骨架上的小原子團，它們賦予分子各自的性格與行為。羥基（一個氧加一個氫）使分子更親水；羧基使其呈酸性；氨基使其呈鹼性；磷酸基則讓它能儲存和釋放能量。同一條碳骨架戴上不同的官能團，就成了糖、醇、脂肪或胺基酸。

這正是生命分子多樣性的秘密。細胞不必為每項工作準備一種不同的元素；它們拿來碳鏈，再用一小套官能團加以裝點，透過排列組合搭建出數以百萬計的不同分子。學會辨認這些基團，一個看似紛亂的化學式便會頓時告訴你這個分子會做什麼。