生命的化學
單體與聚合物
/ MON-oh-mers / POL-ih-mers /
想像一列火車:許多相似的小車廂掛在一起,組成一輛長長的列車。在細胞裡,單體就是一個小分子——一節車廂;而聚合物就是把許多單體連起來得到的長鏈。生命中大多數又大又重要的分子都是聚合物。
單體是種類有限的小單元,像一塊能與鄰塊咬合的標準積木。聚合物則是許多這樣的單元首尾相連而成的更大分子,大到一定程度就稱為大分子(生物大分子)。生命的四大分子家族都遵循這一模式:糖(單醣)連成碳水化合物,胺基酸連成蛋白質,核苷酸連成 DNA 和 RNA。(脂質是部分例外——它們由更小的片段組裝,卻不是真正的重複長鏈。)
這種設計的威力在於組合。僅憑二十種胺基酸單體,細胞只需變換排列順序,就能構建出幾乎無窮多種不同的蛋白質。同樣寥寥幾種核苷酸,以不同序列排列,就拼寫出有史以來的每一個基因。生命驚人的多樣性,不是來自眾多原料,而是來自少數原料的眾多排列。
一串珠子就是珠子的聚合物:每顆珠子是一個單體,而項鍊的圖案只取決於你穿珠子的順序。
同樣的珠子,不同的順序,不同的項鍊——蛋白質與 DNA 編碼多樣性正是如此。
並非每個大型生物分子都是嚴格的聚合物:脂質雖大,卻不由單一重複的單體構成,因此在四大家族中通常被當作特例處理。
又稱
另見