生命的化学
单体与聚合物
/ MON-oh-mers / POL-ih-mers /
想象一列火车:许多相似的小车厢挂在一起,组成一辆长长的列车。在细胞里,单体就是一个小分子——一节车厢;而聚合物就是把许多单体连起来得到的长链。生命中大多数又大又重要的分子都是聚合物。
单体是种类有限的小单元,像一块能与邻块咬合的标准积木。聚合物则是许多这样的单元首尾相连而成的更大分子,大到一定程度就称为大分子(生物大分子)。生命的四大分子家族都遵循这一模式:糖(单糖)连成碳水化合物,氨基酸连成蛋白质,核苷酸连成 DNA 和 RNA。(脂质是部分例外——它们由更小的片段组装,却不是真正的重复长链。)
这种设计的威力在于组合。仅凭二十种氨基酸单体,细胞只需变换排列顺序,就能构建出几乎无穷多种不同的蛋白质。同样寥寥几种核苷酸,以不同序列排列,就拼写出有史以来的每一个基因。生命惊人的多样性,不是来自众多原料,而是来自少数原料的众多排列。
一串珠子就是珠子的聚合物:每颗珠子是一个单体,而项链的图案只取决于你穿珠子的顺序。
同样的珠子,不同的顺序,不同的项链——蛋白质与 DNA 编码多样性正是如此。
并非每个大型生物分子都是严格的聚合物:脂质虽大,却不由单一重复的单体构成,因此在四大家族中通常被当作特例处理。
又称
另见