Простые органические молекулы часто служат исходным сырьем для синтеза более крупных макромолекул. Макромолекула представляет собой гигантскую молекулу, построенную из многих повторяющихся единиц.
Молекулы, построенные таким образом, называются полимерами, а звенья, из которых они состоят — мономерами. В процессе соединения отдельных звеньев друг с другом (при так называемой конденсации) происходит удаление воды.
Противоположный процесс — распад полимеров — осуществляется путем гидролиза, т. е. путем присоединения воды. В живых организмах существуют три главных типа макромолекул: полисахариды, белки и нуклеиновые кислоты. Мономерами для них соответственно служат моносахариды, аминокислоты и нуклеотиды.
Макромолекулы составляют около 90% сухой массы клеток. Полисахариды играют роль запасных питательных веществ и выполняют структурные функции, белки же и нуклеиновые кислоты могут рассматриваться как «информационные молекулы».
Макромолекулы существуют не только в живой природе, но и в неживой в частности многое оборудование на основе макромолекул созадны самим человеком.
Это означает, что в белках и нуклеиновых кислотах важна последовательность мономерных звеньев и в них она варьирует гораздо сильнее, чем в полисахаридах, состав которых ограничивается обычно одним или двумя различными видами субъединиц. Причины этого станут нам ясны позднее. В этой же главе мы подробно рассмотрим все три класса макромолекул и их субъединицы. К этому рассмотрению мы добавим еще и липиды — молекулы, как правило, значительно более мелкие, но также построенные из простых органических молекул.
Углеводы
Углеводами называют вещества, состоящие из углерода, водорода и кислорода, с общей формулой Сx(Н2О)y где x: и у могут иметь разные значения. Название «углеводы» отражает тот факт, что водород и кислород присутствуют в молекулах этих веществ в том же соотношении, что и в молекуле воды (по два атома водорода на каждый атом кислорода). Все углеводы — это либо альдегиды, либо кетоны и в их молекулах всегда имеется несколько гидроксильных групп. Химические свойства углеводов определяются именно этими группами — альдегидной, гидроксильной и кетогруппой. Альдегиды, например, легко окисляются и благодаря этому являются мощными восстановителями. Строение этих групп представлено в таблице.
Углеводы подразделяются на три главных класса: моносахариды, дисахариды и полисахариды.
