Chapter 3

Chapter 3 - R\{MSx)#0[#J################?...

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Unformatted text preview: R\{MSx)#0[#J################? ##I############################# ###########################39$~I#mRTTQ###################### ################p#############COL| K6#h#h########w7#M#gM#############################!NN!NN!NN! N################################################################################## ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### #################################################################zV####### ##l##$T!TI9##l######`T! TI9##l######l#\#$W,BM#.#################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ####################################################K3########## #####P####################gM####################<c ############kj########### ###############################F`#5############y]V############V###### ##### ######################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ############################zV######## `T! TI9##l#########$########################################################## ################################################################################### ################################################################################ ####K3##zV#########pT!TI9##l########## ueOO>oz ######################## #######! ##$`####pKXF ;UP$`####W,BM#.(#`^LBL'# ####H#######1####-H### ########-H## ########Y0########Y0 #######################K3##################,##,0###e###c##,########## ##U%_wB#2#@@~ ############## #####0###e### ##$#####yMR|*#@ ######################x###zV########d########## y9########################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### #############################################################K3# zV######## `W,BM#.########$########################################### ################################################################################### ################################################################################### ################K3##zV#########pW,BM# .######### sE ##########################E0#######! ##$`####8Z1h#A@._$`####h#p #m#B#$`####Z.Ih&$`####>woX#46a$`####4#9h# k /(#`G#cM.#9=#####################.##K3###### #z###>######B#####@#######B6######## #7###Most coenzymes consist of a nucleotide with a vitamin #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## H###:################################################`### ########.##########################z###y## x## ###### ##$###$&##$B606##################### ###########z### ##$##$############L###M###N###O############################# ##u######_##$###########<###6 ##############?##?###@###@PA##A###?###? ##>##><#C(###B#r#a#n#d#i# #L#y#n#n# #G#u#a#r#i#n#o#######z? E>>#######I9haDe#CrC####"##############6######5###5########### ####### #z######### ####### ###########;###06########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$/66################## ############################M###N#####z###y## x## ###### ##$###$&##$/6i6#######################z###>######B#####@#######+6##### ### ####Certain nucleotides assist enzymes in their role of promoting and guiding chemical reactions; these nucleotides are called coenzymes #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ### ######"###({#######( #######(###############################################z### ########{######## #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$6H6#######################z###>######B#####@#######6### ##### #o###Other nucleotides are known as "electron carriers" and transport energy in the form of high energy electrons ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###r################################################`### ########c########## #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$66#######################z###>######B#####@#######6### ##### ####Some nucleotides have additional phosphate groups; these diphosphate and triphosphate nucleotides, such as adenosine triphosphate, are unstable molecules that carry energy, stored in bonds between the phosphate groups, from place to place within a cell #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## 0##########"###(k#######(########(}########################### ###################z### ################ #z######### ####### ###########;###H6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$G66#######################z###>######B#####@#######<6#### #### ####Cyclic nucleotides, such as cyclic adenosine monophosphate, are intracellular messengers that carry chemical signals from the plasma membrane to other molecules in the cell #########z#######A####C#a#l#i#b#r#i#H#########@###D##F ###H######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ###2######,###(########( #######(########(s################################################# ################ #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###{6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######v6######## ####Chains of ribose nucleotides, called ribonucleic acid, or RNA, are copied from the central repository of DNA in the nucleus of each cell ########d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ##########6###(%#######(########(########(########(L####### #######################################z### ###################################z###y## x## ###### ##$###$&##$z6.6###############################I###K#####z###y## x## ###### ##$###$&##$z6Q6#####################################z###y## x## ###### ##$###$&##$66#######################z###>######B#####@#######6### ##### #s###Not all nucleotides are part of nucleic acids; some exist singly in the cell or occur as part of other molecules ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###v################################################`### ########g#####################################H###L###!###"#####z###y## x## ###### ##$###$&##$6u6###################z###>######B#####@#######6####### # #a###RNA carries DNA's genetic code into the cell's cytoplasm and directs the synthesis of proteins ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## r###d################################################`### ########V########################z###y## x## ###### ##$###$&##$6{6#######################z###>######B#####@#######6### ##### #####Ribonucleic acid (RNA) ########`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#########@###D##F #######@###D##F ### ####### C## @##############(########(####################################### ########v#################################z###y## x## ###### ##$###$&##$66##################### #z######### ####### ###########;###.6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###################################z###y## x## ###### ##$###$&##$,66#####################################z###y## x## ###### ##$###$&##$*6 6#######################z###>######B#####@#######'6######## #Y###It spells out the genetic information needed to construct the proteins of each organism #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## j###\################################################`### ########O######## #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$ 66##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######6######## #a###Deoxyribose nucleotides form chains millions of units long called deoxyribonucleic acid, or DNA #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ###d######,###(B#######(########(########(################# ##############################z### ########\##############z###>######B#####@########6######## #7###DNA is found in the chromosomes of all living things ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## H###:################################################`### ########.##########################z###y## x## ###### ##$###$&##$166###########################################z###y## x## ###### ##$###$&##$+66########################################z###y## x## ###### ##$###$&##$*66#############################################z###y# # x## ###### ##$###$&##$)66#######################z###>######B#####@#######&6#### #### # ###Thymine #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## #### ################################################`##################### ################z###y## x## ###### ##$###$&##$&6#6##################### #z######### ####### ###########;###h6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$h6,6#######################z###>######B#####@#######d6##### ### ####Nucleotides may be strung together in long chains forming nucleic acids with the phosphate group of one nucleotide covalently bonded to the sugar of another ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###"################################################`### ################## #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################}#########z###y## x## ###### ##$###$&##$66#######################z###>######B#####@#######6### ##### #_###Hydrogen bonds between parts of amino acids give rise to the secondary structures of proteins #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## p###b################################################`### ########U########## #z######### ####### ###########;###F6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###F6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###F6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ################################# #####z### ##$####### ### ######################86#############?######@?##@?####PA#?z?##@ ###### #z######### ####### ###########;###h6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$g6:6##################### #z######### ####### ###########;###z6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$66##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######6######## #=###Deoxyribose nucleotides (containing the sugar deoxyribose) ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## N###@################################################`### ########9############ #z######### ####### ###########;####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@########6######## #5###Deoxyribose nucleotides bond to four types of bases #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## F###8################################################`### ########.############ #z######### ####### ###########;####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###+6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@########6######## #####Cytosine ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## #####################################################`########## #########################z###y## x## ###### ##$###$&##$#6#6#######################z###>######B#####@########6##### ### # ###Guanine #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## #### ################################################`##################### ################z###y## x## ###### ##$###$&##$#6#6#######################z###>######B#####@########6##### ### # ###Adenine #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## #### ################################################`##################### ################z###y## x## ###### ##$###$&##$#6#6##################### #z######### ####### ###########;###:6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######6######## #####Within a protein, the exact type, position, and number of amino acids bearing specific R groups determine both the structure of the protein and its biological function; however, some amino acids are more important than others and some are interchangeable ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## #####################################################`### ################################z###y## x## ###### ##$###$&##$6]6###################################F###G#####z###y## x## ###### ##$###$&##$6.6##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######-6######## ####When the secondary and tertiary structures of a protein are altered (leaving the peptide bonds between amino acids intact), the protein is said to be denatured, and it will no longer perform its function ########d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ##########"###(#######( #######(.##############################################z### ################################z###y## x## ###### ##$###$&##$-66##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$6z6#######################z###>######B#####@#######6### ##### #-###A five carbon sugar (ribose or deoxyribose) #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## >###0################################################`### ########*##############z###>######B#####@#######t6######## #/###All nucleotides have a three part structure: ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## @###2################################################`### ########+############z###>######B#####@#######d6######## #Y###Nucleic acids are long chains of similar but not identical subunits called nucleotides ########d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#########@###D##F ###H######@###D##F ### ####### C## ###\######,###( #######(>#######(########(############################################ ###z################# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$66#######################z###>######B#####@#######6### ##### #####A phosphate group #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## $####################################################`### ######## ############## #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$66#######################z###>######B#########"###6### ##### #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ###z######"###( #######(########(0##############################################z### ########.####x###A# #n#i#t#r#o#g#e#n## c#o#n#t#a#i#n#i#n#g# #b#a#s#e# #t#h#a#t# #d#i#f#f#e#r#s# #a#m#o#n#g# #n#u#c#l#e#o#t#i#d#e#s# ####### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######6######## #%###There are two types of nucleotides: #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## 6###(################################################`### ########"##############z###>######B#####@#######6######## #3###Ribose nucleotides (containing the sugar ribose) ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## D###6################################################`### ########/#######################################z###y## x## ###### ##$###$&##$6h6################# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$66#############################u###y#########r###t#####z### y## x## ###### ##$###$&##$6#6#######################z###>######B#########"###6### ##### ########~#######A####C#a#l#i#b#r#i#L#######@###D##F #########@###B# #D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ###L######6###(I#######(########( #######(########(;################################################# ############J###I#n# #a#d#d#i#t#i#o#n# #t#o# #t#h#e#i#r# #s#e#c#o#n#d#a#r#y# #s#t#r#u#c#t#u#r#e#s#,# #p#r#o#t#e#i#n#s# #a#s#s#u#m#e# #c#o#m#p#l#e#x#,# #t#h#r#e#e## d#i#m#e#n#s#i#o#n#a#l# #t#e#r#t#i#a#r#y# #s#t#r#u#c#t#u#r#e#s# #t#h#a#t# #d#e#t#e#r#m#i#n#e# #t#h#e# #f#i#n#a#l# #c#o#n#f#i#g#u#r#a#t#i#o#n# #o#f# #t#h#e# #p#o#l#y#p#e#p#t#i#d#e# ########z###>######B#####@#######6######## #O###The primary structure is the sequence of amino acids that make up the protein #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ###R######"###(########(########(9########################## ####################z### #########################v###x#####z###y## x## ###### ##$###$&##$6R6##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###w6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######s6######## #'###There are two types of nucleic acids: #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## 8###*################################################`### ########$########## #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$6w6###########################################z###y## x## ###### ##$###$&##$6h6#######################z###>######B#####@#######6### ##### #####Deoxyribonucleic acid (DNA) #######`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#########@###D##F #######@###D##F ### ####### C## D### ##########(########(############################################## #v##################### #z######### ####### ###########;###]6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################################! ###$###7###;###B###E#############z###y## x## ###### ##$###$&##$=6l6###################z###>######B#####@#######*6######## ####Individual polypeptides may sometimes be linked together, forming the fourth level of protein organization called quaternary structure ########d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ### ######"###(r#######(########(####################################### ########z###################################z###y## x## ###### ##$###$&##$*66#############################|#########z###{#####z###y## x## ###### ##$###$&##$6~6#################################z###y## x## ###### ##$###$&##$6:6#######################z###>######B#####@#######6### ##### ####Other proteins such as silk, consist of polypeptide chains that repeatedly fold back on themselves, with hydrogen bonds holding adjacent segments of the polypeptide together in a pleated sheet arrangement #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ##########6###(#######(########( #######(########(###############################################z###### #############z###>######B#####@#######16######## ####Many proteins, such as keratin and subunits of the hemoglobin molecule have a coiled, spring like secondary structure called a helix #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ### ######"###(~#######(########(####################################### ########z##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################+###(###*#####z###y## x## ###### ##$###$&##$6 6#########################/###3###6###9###,###.#####z###y## x## ###### ##$###$&##$6#6#############################<###:###;#####z###y## x## ###### ##$###$&##$66###################z###>######B#####@#######6####### # #Q###The R group differs among amino acids and gives each its distinctive properties #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## b###T################################################`########## ##9####E###################=###@#####z###y## x## ###### ##$###$&##$66#######################z###>######B#####@#######6### ##### #A###20 amino acids are commonly found in the proteins of organisms ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## R###D################################################`### ########5######## #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################B###F#####z###y## x## ###### ##$###$&##$ 66##################### #z######### ####### ###########;###/6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################H###I#####z###y## x## ###### ##$###$&##$/6 6#######################z###>######B#####@#######*6######## #Q###Some amino acids are hydrophilic; their R groups are polar and soluble in water #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## b###T################################################`### ########J######## #z######### ####### ###########;###K6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################K###L#####z###y## x## ###### ##$###$&##$J606#######################z###>######B#####@#######A6##### ### #M###Others are hydrophobic; their R groups are nonpolar and insoluble in water ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ^###P################################################`### ########E############ #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################N###O#####z###y## x## ###### ##$###$&##$6K6#######################z###>######B#####@#######6### ##### #####Another type of amino acid, cysteine, has sulfur in its R group and can form covalent bonds with other cysteines; these bonds are called disulfide bridges; they can link different polypeptide chains together or connect different parts of the same polypeptide chain ########d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## <##########"###(#######(########(o########################## ####################z### ##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################Q###R#####z###y## x## ###### ##$###$&##$66#######################z###>######B#########"###6### ##### #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## f###$######6###(=#######(########(+#######(########(&####### #######################################z### ############"###A#m#i#n#o# #a#c#i#d#s# #d#i#f#f#e#r# #i#n# #t#h#e#i#r# #c#h#e#m#i#c#a#l# #a#n#d# #p#h#y#s#i#c#a#l# #p#r#o#p#e#r#t#i#e#s# ## #s#i#z#e#,# #w#a#t#e#r# #s#o#l#u#b#i#l#i#t#y#,# #e#l#e#c#t#r#i#c#a#l# #c#h#a#r#g#e# ## #b#e#c#a#u#s#e# #o#f# #t#h#e#i#r# #d#i#f#f#e#r#e#n#t# #R# #g#r#o#u#p#s# # ################'###A###G###J###M###P###S###8###:#####z###y## x## ###### ##$###$&##$ 66################# #z######### ####### ###########;###F6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################\ ###<###=#####z###y## x## ###### ##$###$&##$E66###################z###>######B#####@#######@6######## #Q###Like lipids, and polysaccharides, proteins are formed by dehydration synthesis ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## b###T################################################`### ########E######## #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################a###c#####z###y## x## ###### ##$###$&##$6P6#######################z###>######B#########"###6### ##### ########z#######A####C#a#l#i#b#r#i#H#######@###D##F #########@###B# #D##F #########@###D##F ### ####### C## ###B######J###(! #######(########(########(########(C#######(########(6############### ################################## ############@###T#h#e# #n#i#t#r#o#g#e#n# #i#n# #t#h#e# #a#m#i#n#o# #g#r#o#u#p# #(## N#H#2#)# #o#f# #o#n#e# #a#m#i#n#o# #a#c#i#d# #i#s# #j#o#i#n#e#d# #t#o# #t#h#e# #c#a#r#b#o#n# #i#n# #t#h#e# #c#a#r#b#o#x#y#l# #g#r#o#u#p# #(## C#O#O#H#)# #o#f# #a#n#o#t#h#e#r# #a#m#i#n#o# #a#c#i#d# #b#y# #a# #s#i#n#g#l#e# #c#o#v#a#l#e#n#t# #b#o#n#d###########z###>######B#########"###y6######## #C###(##########A####C#a#l#i#b#r#i#^#######@###D##F #########@###B# #D##F #########@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ###V######^###( #######(########(########(########(########(########(########(######## (###########################################################T###A# #n#i#t#r#o#g#e#n## c#o#n#t#a#i#n#i#n#g# #a#m#i#n#o# #g#r#o#u#p# #(## N#H#2#)# ###############0###2#####z###y## x## ###### ##$###$&##$y6N6##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################e###f#####z###y## x## ###### ##$###$&##$66##################### #z######### ####### ###########;####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################q###C###D#####z###y## x## ###### ##$###$&##$Q6#6###################z###>######B#####@#######O6######## ####Proteins are highly organized molecules that come in a variety of shapes; biologist recognize four levels of organization in protein structure ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ####################################################`### ################ #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######6######## #a###Polypeptide chains typically acquire one or both of two simple, repeating secondary structures #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ###d######"###(J#######(########(########################### ####################z### ########T############## #z######### ####### ###########;###*6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@########6######## #{###The exact sequence of amino acids dictates the function of each protein; scrambled sequences of amino acids are useless ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###~################################################`### ########p######################T###U#####z###y## x## ###### ##$###$&##$#66##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################`###d###g###]###_#####z###y## x## ###### ##$###$&##$6*6###################z###>######B#####@#######6####### # #I###Amino acid chains vary in length from three to thousands of amino acids #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## Z###L################################################`### ########B##########z###>######B#####@########6######## #####Short chains are called peptides ########`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## T###&######"###(########(########(############################ ###################v#############################o###p#####z###y## x## ###### ##$###$&##$#66##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################k###m#####z###y## x## ###### ##$###$&##$66#############################j###n###h###i#####z###y## x## ###### ##$###$&##$66#######################z###>######B#####@#######6### ##### #?###Long chains (50 or more) are called proteins or polypeptides #######`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ###B######6###($#######( #######(########( #######(###############################################v################ #######z###>######B#####@#######6######## #e###This bond is called a peptide bond, and the resulting chain of two amino acids is called a peptide ########d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ###h######6###(########( #######(9#######(########(############################################ ###z################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######6######## #1###A variable group (represented by the letter R) ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## B###4################################################`### ########-######## #z######### ####### ###########;###H6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######G6######## ####All amino acids have the same fundamental structure, consisting of a central carbon bonded to four different functional groups: #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ####################################################`### ########~######## #z######### ####### ###########;###e6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@########6######## #/###The silk of spider webs and silk moth cocoons #######^#######A####C#a#l#i#b#r#i#,#######@###D##F #######@###D##F ### ####### C## V###2##########(#######(###############################################t### ########&################ ########z###y## x## ###### ##$###$&##$#66##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #######################################z###y## x## ###### ##$###$&##$6A6################# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######6######## #M###Keratin, the principle protein of hair, horns, nails, scales, and feathers ########t#######A####C#a#l#i#b#r#i#B#########@###D##F #######@###D##F #######@###D##F ### ####### C## ~###P######"###(########(C#######(############################ ###################### ########B##########################z###y## x## ###### ##$###$&##$66##################### #z######### ####### ###########;###6########)######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;### 6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@########6######## ####Some hormones are proteins, including insulin and growth hormone, such as are antibodies (which help fight disease and infection) and many poisons produced by animals ########`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ###,######"###(N#######( #######(O##############################################v### ##########################%###&#####z###y## x## ###### ##$###$&##$#66##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######6######## #+###Elastin, which gives skin its elasticity ########t#######A####C#a#l#i#b#r#i#B#########@###D##F #######@###D##F #######@###D##F ### ####### C## \###.######"###(########(! #######(################################################## #####################################z###y## x## ###### ##$###$&##$66#######################z###>######B#####@#######6### ##### #C###Other types of proteins are used for structural purposes such as: #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## T###F################################################`### ########@############## #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###A6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ################################z###y## x## ###### ##$###$&##$@66#################################z###y## x## ###### ##$###$&##$? 6#6#######################z###>######B#####@#######:6######## #w###Because each enzyme assists in only one or a few specific reactions, most cells contain hundreds of different enzymes #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###z################################################`### ########n########## #z######### ####### ###########;####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@####### 6######## #a###Enzymes are important proteins that guide almost all chemical reactions that occur inside cells #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#########@###D##F ###H######@###D##F ### ####### C## ###d##########(########(Y##################################### #########z### ########Z######## #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$66#######################z###>######B#####@#######6### ##### #u###Proteins perform many functions; this diversity of function is made possible by the diversity of protein structures #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###x################################################`### ########i############ #z######### ####### ###########;###;6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$.66#######################z###>######B#####@#######.6#### #### ####The plasma membrane that surrounds each cell contains several types of phospholipids, similar to an oil, except that one of the three fatty acids is replaced by a phosphate group with a short, polar functional group (typically containing nitrogen) attached to the end #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## >##########"###(G#######( #######(##############################################z### ################### #z######### ####### ###########;###s6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$r6\6######################################2###3#####z###y## x## ###### ##$###$&##$r66###################z###>######B#########"###k6######## #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## 6##########"###(N#######(########(3########################### ###################z### ########y########U#n#l#i#k#e# #t#h#e# #t#w#o# #f#a#t#t#y# #a#c#i#d# #"#t#a#i#l#s#,#"# #w#h#i#c#h# #a#r#e# #i#n#s#o#l#u#b#l#e# #i#n# #w#a#t#e#r#,# #t#h#e# #p#h#o#s#p#h#a#t#e## n#i#t#r#o#g#e#n# #"#h#e#a#d#"# #i#s# #p#o#l#a#r#,# #a#n#d# #s#o# #i#s# #w#a#t#e#r# #s#o#l#u#b#l#e# ######### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######6######## #;###Steroids are structurally different from all other lipids #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#########@###D##F ###H######@###D##F ### ####### C## l###>######"###(########(1#######(############################ ###################z### ########3############################z###y## x## ###### ##$###$&##$66##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@########6######## #w###All steroids are composed of four rings of carbon fused together with various functional groups protruding from them ########^#######A####C#a#l#i#b#r#i#,#######@###D##F #######@###D##F ### ####### C## ###z##########(t#######(###################################### #########t### ########p########################z###y## x## ###### ##$###$&##$#66######################################5###6#####z###y## x## ###### ##$###$&##$#66#################################z###y## x## ###### ##$###$&##$66#######################z###>######B#####@#######6### ##### #G###Proteins are molecules composed on one or more chains of amino acids ########z#######A####C#a#l#i#b#r#i#H#########@###D##F ###H######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ###J######,###(########(1#######(########(################# ################################# ########?##########z###>######B#####@#######6######## #####One type of steroid is cholesterol; a vital component of the membranes of animal cells and is also used by cells to synthesize other steroids, including male and female sex hormones, hormones that regulate salt levels, and bile that assists in fate digestion ########t#######A####C#a#l#i#b#r#i#B#######@###D##F #########@###D##F #######@###D##F ### ####### C## @##########,###(########(########(#######(################# ################################# ################################z###y## x## ###### ##$###$&##$6#6##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ########## ##########+###6###N###-###1###4#############z###y## x## ###### ##$###$&##$6e6#######################z###>######B#####@#######6### ##### ####Thus a phospholipid has two dissimilar ends: a hydrophilic head attached to a hydrophobic tail; this is crucial to the structure and function of the plasma membrane ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###*################################################`### ##################################z###y## x## ###### ##$###$&##$6s6#######################z###>######B#####@########6#### #### #i###The saturated fatty acids of fats can nestle closely together, forming solid lumps at room temperature ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## z###l################################################`### ########[######## #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$6X6################## #################################z###y## x## ###### ##$###$&##$66###################z###>######B#####@#######6####### # ####If there are double bonds between some of the carbons, and consequently fewer hydrogens, the fatty acid is said to be unsaturated; oils have mostly unsaturated fatty acids #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ###0######"###(v#######(########(+############################ ##################z### ################## #z######### ####### ###########;####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######6######## #A###Most of the saturated fat in the human diet comes from animals ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## R###D################################################`### ########7########################z###y## x## ###### ##$###$&##$66##################### #z######### ####### ###########;###>6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######66######## #y###We get most of our unsaturated fats from the seeds of plants, where they are stored for the plants' developing embryos ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###|################################################`### ########o########################z###y## x## ###### ##$###$&##$66#6#######################z###>######B#####@#######h6##### ### #a###The double bonds in the unsaturated fatty acids of oils produce kinks in the fatty acid chains ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## r###d################################################`### ########X######## #z######### ####### ###########;###r6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$r6>6##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$6r6#######################z###>######B#####@#######6### ##### #U###The kinks keep oil molecules apart; as a result, oil is liquid at room temperature ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## f###X################################################`### ########G##############z###>######B#####@#######6######## # ###Oil can be converted to a fat by breaking down some of the double bonds, and adding hydrogens to the remaining bond positions #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ####################################################`### ########t########## #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$66#######################z###>######B#####@########6### ##### ####The resulting substance is the "hydrogenated oil" listed in the ingredients on a box of margarine, which allows it to be solid at room temperature ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ####################################################`### #################### #z######### ####### ###########;####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######h6######## ####The partial hydrogenation process results in a configuration of double and single bonds, called the trans configuration, that is rare in nature #######`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ##########"###(d#######(########('############################ ##################v### ################## #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$66#######################z###>######B#########"###6### ##### #X#######x#######A####C#a#l#i#b#r#i#F#######@###D##F #######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ###v######^###(3#######(########(########(########(@####### (########(! #######(########(##################################################2# #######3### 6####7### :####z### ~####### ########t###I#n# #t#h#i#s# #c#o#n#f#i#g#u#r#a#t#i#o#n#,# #t#h#e# #c#a#r#b#o#n# #c#h#a#i#n# #b#e#n#d#s# #i#n# #a# #z#i#g## z#a#g# #s#h#a#p#e# #t#h#a#t# #a#l#l#o#w#s# #a#d#j#a#c#e#n#t# #f#a#t#t#y# #a#c#i#d#s# #t#o# #s#t#a#c#k# #t#o#g#e#t#h#e#r#:# #t#h#e# #"#z#i#g#s#"# #o#f# #o#n#e# #s#t#r#a#n#d# #n#e#s#t#l#e# #w#i#t#h# #t#h#e# #"#z#a#g#s#"# #o#f# #a#d#j#a#c#e#n#t# #s#t#r#a#n#d#s########### #z######### ####### ###########;###)6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###B6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$A6)6#######################z###>######B#####@#######? 6######## #Q###Waxes are highly saturated and therefore solid at normal outdoor temperatures ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## b###T################################################`### ########A##########z###>######B#####@#######e6######## ####Although waxes are chemically similar to fats, they are not a food source; we and most other animals do not have the appropriate enzymes to break them down #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ### ######"###( #######(########(##############################################z##### ##########################z###y## x## ###### ##$###$&##$e66##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$$6B6#############################d###r###v###{###~########## ###########.###0#####z###y## x## ###### ##$###$&##$$6d6###################z###>######B#####@#######y6######## #M###Waxes form a waterproof covering over the leaves and stems of land plants ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ^###P################################################`### ########C############ #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######6######## ####Animals synthesize waxes as waterproofing for mammalian fur and insect exoskeletons and, in a few cases, to build elaborate structures such as beehives #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ####################################################`### ################################z###y## x## ###### ##$###$&##$66##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ######################################z###y## x## ###### ##$###$&##$6l6#######################################z###y## x## ###### ##$###$&##$6#6#####################################z###y## x## ###### ##$###$&##$66#######################z###>######B#####@#######6### ##### #5###This allows the trans fats to assemble into a solid #######`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## f###8######"###(########( #######(###############################################v### ########.################z###>######B#####@#######{6######## #####What Are Proteins? ########^#######A####C#a#l#i#b#r#i#,#######@###D##F #######@###D##F ### ####### C## F##########"###( #######( #######(###############################################t############ ### ############ #z######### ####### ###########;###n6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ########## #################################z###y## x## ###### ##$###$&##$66#################################z###y## x## ###### ##$###$&##$#66##################### #z######### ####### ###########;####6####### ##.######C#a#l#i#b#r#i######## #z######### ############# ####### ###########;####6####### ##.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@########6######## #G###Lipids form a diverse group of molecules with two important features ########d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#########@###D##F ###H######@###D##F ### ####### C## n###J##########(########(? ##############################################z### ########<########## #z######### ####### ###########;### 6\########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################/###3###,###.#####z###y## x## ###### ##$###$&##$$5###4#############################6\6\#####z###y## x## ###### ##$###$&##$"6\ 6\#######################z###>######B#####@########6 ######## #G###These nonpolar regions make lipids hydrophobic and insoluble in water #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## X###J################################################`### ########@############z###>######B#####@#######6 ######## ####Lipids contain large regions composed almost entirely of hydrogen and carbon, with nonpolar carbon - carbon or carbon-hydrogen bonds ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ### ################################################`### ###########################0###2#####z###y## x## ###### ##$###$&##$6\6 #######################z###>######B#####@#######6 ##### ### ####Lipids serve a wide variety of functions; some are energy-storing molecules, some form waterproof coverings on plant or animal bodies, some make up the bulk of all membranes of a cell, and still others are hormones #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###################################################`######## ###########################7###M#####z###y## x## ###### ##$###$&##$6\'6 ##################### #z######### ####### ###########;###6 ########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######6 ######## #####Oils, fats, and waxes #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## (####################################################`### ################### #z######### ####### ###########;###6 ########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################V###X#####z###y## x## ###### ##$###$&##$6\6 #######################z###>######B#####@#######6 ##### ### #O###These are similar in structure and contain only carbon, hydrogen, and oxygen #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## `###R################################################`### ########F########## #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################Q###Y###O###P#####z###y## x## ###### ##$###$&##$#6\6\#######################z###>######B#####@######## 6######## #####Phospholipids ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## "####################################################`########## ########### #z######### ####### ###########;###6 ########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################U###R###T#####z###y## x## ###### ##$###$&##$6\6 ################# #z######### ####### ###########;###**6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################^###`#####z###y## x## ###### ##$###$&##$' 6 S 6###################### ########]###a###Z###\#####z###y## x## ###### ##$###$&##$'6\6\#######################z###>######B#####@#######$ 6######## #G###Structurally similar to oils but also contain phosphorus and nitrogen #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## X###J################################################`### ########=########## #z######### ####### ###########;###KK6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######FF6######## #3###Oils, fats, and waxes are related in three ways: ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## D###6################################################`### ########/############## #z######### ####### ###########;###<<6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######446######## #!###"fused-ring" family of steriods #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## 2###$################################################`### #########################b###c#####z###y## x## ###### ##$###$&##$446**6###################### #z######### ####### ###########;###[[6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################i###k#####z###y## x## ###### ##$###$&##$ZZ6KK6###################### ##z###>### ###B#####@#######TT6###### ## #1###They contain only carbon, hydrogen, and oxygen ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## B###4################################################`### ########(##########z###>######B#####@########6######## #+###They usually do not have ring structures #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## <###.################################################`### ####################### #z######### ####### ###########;####6####### ##.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################m###n#####z###y## x## ###### ##$###$&##$$6[[6#######################z###>######B#####@########6##### ### ####They contain one or more fatty acid subunits, which are long chains of carbon and hydrogen with a carboxyl group (-COOH) at one end# ######z#######A####C#a#l#i#b#r#i#H#######@###D##F #########@###D##F ###H########@###D##F ### ####### C## ##########6###(########(########(? #######(########(################################################## ################ #z######### ####### ###########;####6####### ##.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################h###l###o###e###g#####z###y## x## ###### ##$###$&##$$6<<6#########################p###q#####z###y## x## ###### ##$###$&##$$66 66##################### #z######### ####### ###########;####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################s###u#####z###y## x## ###### ##$###$&##$#66#######################z###>######B#########"###6### ##### #;### ###~#######A####C#a#l#i#b#r#i#L#########@###D##F ###H######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## t##########h###(########(########(########(X#######(######## (:#######(########(H#######( #######(############################################################# #F#a#t#s# #a#n#d# #o#i#l#s# #a#r#e# #f#o#r#m#e#d# #b#y# #d#e#h#y#d#r#a#t#i#o#n# #s#y#n#t#h#e#s#i#s# #f#r#o#m# #t#h#r#e#e# #f#a#t#t#y# #a#c#i#d# #s#u#b#u#n#i#t#s# #a#n#d# #o#n#e# #m#o#l#e#c#u#l#e# #o#f# #g#l#y#c#e#r#o#l#,# #a# #s#h#o#r#t#,# #t#h#r#e#e#-#c#a#r#b#o#n# #m#o#l#e#c#u#l#e# #w#i#t#h# #o#n#e# #h#y#d#r#o#x#y#l# #g#r#o#u#p# #(## O#H#)# #p#e#r# #c#a#r#b#o#n#;# #t#h#i#s# #s#t#r#u#c#t#u#r#e# #g#i#v#e#s# #f#a#t#s# #a#n#d# #o#i#l#s# #t#h#e#i#r# #c#h#e#m#i#c#a#l# #n#a#m#e#,# #t#r#i#g#l#y#c#e#r#i#d#e#s############## #z######### ####### ###########;###26########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################w###z#####z###y## x## ###### ##$###$&##$.6#6#######################z###>######B#####@#######6######## #Y###A double bond between two carbons in the fatty acid subunit creates a kink in the chain #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## j###\################################################`### ########R##########z###>######B#########"### 6######## #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ###$######"###(########(########(0############################ ##################z### ########G#######F#a#t#s# #a#n#d# #o#i#l#s# #a#r#e# #u#s#e#d# #f#o#r# #l#o#n#g## t#e#r#m# #e#n#e#r#g#y# #s#t#o#r#a#g#e# #i#n# #b#o#t#h# #p#l#a#n#t#s# #a#n#d# #a#n#i#m#a#l#s# ###############z###>######B#####@#######G6######## #####Fats and oils possess a high concentration of chemical energy: about 9.3 Calories per gram, compared with 4.1 Calories per gram for sugars and proteins (a Calorie with a capital C equals 1000 "small c" calories; the Calorie is used in measuring the energy content of food) ########`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## D##########"###(#######(########(o########################## ####################v### #########################|###}#####z###y## x## ###### ##$###$&##$G656#####################################z###y## x## ###### ##$###$&##$_6#6#######################z###>######B#####@#######_6##### ### ####Because fats store the same energy with less weight than do carbohydrates, fat is an efficient way for animals to store energy ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ####################################################`### ########x######## #z######### ####### ###########;###l6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######6######## #k###The difference between a fat, which is a solid at room temperature, and an oil lies in those fatty acids ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## |###n################################################`### ########c################z###>######B#####@####### 6######## #;###Hydrogens occupy all other bond positions on the carbons #######^#######A####C#a#l#i#b#r#i#,#######@###D##F #######@###D##F ### ####### C## b###>##########(9#######(###################t### ######## ##########################z###y## x## ###### ##$###$&##$ 66##################### #z######### ####### ###########;###"6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###X6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$W6"6#######################z###>######B#####@#######Q6##### ### #W###Lacking double bonds between carbons, the carbon chain of the fatty acid is straight ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## h###Z################################################`### ########L############z###>######B#########"###@6######## #3##############A####C#a#l#i#b#r#i#b#######@###D##F #########@###D##F ###H########@###B# #D##F #########@###D##F ### ####### C## P##########@###('#######( #######(*#######(########(########(##################################### ######################[####^########T#h#e# #r#e#s#u#l#t#i#n#g# #f#a#t#t#y# #a#c#i#d# #i#s# #s#a#i#d# #t#o# #b#e# #s#a#t#u#r#a#t#e#d#,# #b#e#c#a#u#s#e# #i#t# #i#s# #"#s#a#t#u#r#a#t#e#d#"# #w#i#t#h# #h#y#d#r#o#g#e#n#s## i#t# #h#a#s# #a#s# #m#a#n#y# #h#y#d#r#o#g#e#n#s# #a#s# #p#o#s#s#i#b#l#e# #########################z###y## x## ###### ##$###$&##$@6#6#######################z###>######B#####@#######6#### #### #E###Fats have fatty acids with all single bonds in their carbon chains #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## V###H################################################`### ########<############ #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ##############################z###y## x## ###### ##$###$&##$#66##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@###############6 1####Lipids are classified into three major groups: ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## B###4################################################`### ########-######## #z######### ####### ###########;###6 ########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###6 ########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@########6 ######## ####However, while most animals can easily digest starch, only a very few microbes - such as those in the digestive tracts of cows or termites - can digest cellulose #######^#######A####C#a#l#i#b#r#i#,#######@###D##F #######@###D##F ### ####### C## ###&##########(#######(####################################### ########t### #######################z###>######B#####@################6 # 1###Cellulose, like starch, is a polymer of glucose #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## B###4################################################`### ########(################### #####z###y## x## ###### ##$###$&##$#6 6 \##################### #z######### ####### ###########;###6 ########.######C#a#l#i#b#r#i##################### #z######### ####### ###########;###B 6 \########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######>6 ######## #Y###The orientation of the bonds between subunits is different in the two polysaccharides ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## j###\################################################`### ########F##########z###>######B#####@#######6 ######## ####In cellulose, every other glucose is "upside down"; this bond orientation prevents animals' digestive enzymes from attacking the bonds between glucose subunits ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###&################################################`### ###################### #z######### ####### ###########;###6 ########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###################################z###y## x## ###### ##$###$&##$6 \#6 ###################################z###y## x## ###### ##$###$&##$6 B 6 \##################### #z######### ####### ###########;####6 \########.######C#a#l#i#b#r#i######## ##################### ########z###y## x## ###### ##$###$&##$#6 \#6 \##################### #z######### ####### ###########;###6 ########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######6 ######## ####Many organisms also use polysaccharides as structural materials; one of the most important structural polysaccharides is cellulose, which makes up most of the cell walls of plants ########d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ###:######"###(y#######( #######(3##############################################z### ################ #z######### ####### ###########;###X 6 ########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###################################z###y## x## ###### ##$###$&##$N 6 F6\#####################################z###y## x## ###### ##$###$&##$M 6\6 #######################z###>######B#####@#######M 6 #### #### ####Glycogen is generally much smaller than starch and has branches every 10 to 12 glucose subunits; its many small branches probably make it easier to split off the glucose subunits for quick energy releases ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###################################################`### ################## #z######### ####### ###########;###6 ########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$6\6 #######################z###>######B#####@#######6 ##### ### ####Starch may occur as coiled, unbranched chains of up to 1000 glucose subunits or, more commonly, as huge branched chains of up to half a million glucose monomers ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###&################################################`########### ######&################ #z######### ####### ###########;###6 ########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######6 ######## ####Monosaccharides (usually glucose) are joined together into polysaccharides to form starch (in plants) or glycogen (in animals) for long-term energy storage #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ### ######6###(S#######(########(########(########(+################## ############################z### ###################### #z######### ####### ###########;###F6\########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################################'###*#############z###y## x## ###### ##$###$&##$A6\V6################# #z######### ####### ###########;###j6\########.######C#a#l#i#b#r#i######## #z######### ############# ####### ###########;###j6\########.######C#a#l#i#b#r#i######## #z######### ############# ####### ###########;###j6\########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######26 ######## #_###When energy is required, the disaccharides are broken down into their subunits by hydrolysis ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## p###b################################################`### ########R##########################z###y## x## ###### ##$###$&##$26\#6\##################### #z######### ####### ###########;####6\########.######C#a#l#i#b#r#i######## ######################################z###y## x## ###### ##$###$&##$#6#################\6\####################(###)#####z###y## x## ###### ##$###$&##$#66\#####################################z###y## x## ###### ##$###$&##$#6#####################\6\##z###>######B#####@########6 ###### ## #c###Maltose (glucose plus glucose, which will form in you digestive tract as you break down starches) #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#########@###D##F ###H######@###D##F ### ####### C## ###f##########(########([##################################### #########z### ########`##############################z###y## x## ###### ##$###$&##$6#####################\6 ##z###>######B#####@####### 6######## #A###This also includes galactose (part of lactose, or "milk sugar") #######`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## r###D######"###(########( #######($##################v########################################### ##z###y## x## ###### ##$###$&##$6 6#######################z###>######B#####@####### 6######## #/###Lactose (milk sugar: glucose plus galactose) ########d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#########@###D##F ###H######@###D##F ### ####### C## V###2##########(########(&###################################### ########z### ########"##########################z###y## x## ###### ##$###$&##$6#####################\6 ##z###>######B#####@####### 6######## #####Sucrose (glucose plus fructose) ########d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#########@###D##F ###H######@###D##F ### ####### C## J###&##########(########(####################################### ########z### #########################z###>######B#####@#######6######## #####Common disaccharides include: #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## 0###"################################################`### ################### #z######### ####### ###########;###6###### ##.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$6#####################\\6 ##z###>######B#####@#######| 6######## #y###Disaccharides are often used for short-term energy storage, especially in plants, and are present in many foods we eat ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###|################################################`### ########s######## #z######### ####### ###########;###\6######\##.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$[6#####################6\##z###>######B#####@#######Q 6######## ####Monosaccharides, especially glucose and its relatives, have a short life span in a cell; most are either broken down to free their chemical energy for use in various cellular activities or are linked by dehydration synthesis to form disaccharides or polysaccharides ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## #####################################################`### #################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######6######## ####Ribose and deoxyribose are parts of the genetic molecules deoxyribonucleic acid (DNA, which stores the genetic code) and ribonucleic acid (RNA, which direct protein synthesis), respectively #######`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ##########6###(:#######(########(*#######(########(5####### #######################################v### ################################z###y## x## ###### ##$###$&##$6e6#######################z###>######B#####@####### 6######## #O###Other common monosaccharides such as ribose and deoxyribose have five carbons #######`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ###R######6###(%#######(########(########(########(######## #######################################v############0####;################ ##############z###y## x## ###### ##$###$&##$6 \6################# #z######### ####### ###########;###e6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ########## #########################$###&#####z###y## x## ###### ##$###$&##$c6#################6##z###>######B#####@#######V6######## ####Glucose is the most common monosaccharide in living organisms and is a subunit of most polysaccharides; glucose has six carbons, so its chemical formula is C6H12O6 ########z#######A####C#a#l#i#b#r#i#H#########@###D##F ###H######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ###(######J###(########(#######(########(########(########( ########(############################################################## ##################z###y## x## ###### ##$###$&##$V66##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###################################z###y## x## ###### ##$###$&##$6*6#######################z###>######B#####@#######26##### ### ####In dehydration synthesis, a hydrogen ion (H+) is removed from one subunit and a hydroxyl group (OH-) is removed from a second subunit, creating openings in the outer electron shells of the two subunits ########`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ##########6###(+#######(########(6#######(########(h####### #######################################v#######################b###e#####z ###y## x## ###### ##$###$&##$266#######################z###>######B#####@#######'6##### ### #O###The free hydrogen and hydroxyl ions then combine to form a molecule of water ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## `###R################################################`### ########G############z###>######B#####@#######.6######## #O###A polymer of many monosaccharides is called a polysaccharide ("many sugars") ########d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ###R######"###(.#######(########(########################### ####################z### ########J##########z###>######B#####@#######6######## #! ###Monosaccharides usually have a backbone of three to seven carbon atoms; most of these carbon atoms have both a hydrogen (-H) and a hydroxyl group (-OH) attached to them, so carbohydrates generally have the approximate chemical formula (CH2O)n (n is the number of carbons in the backbone) #k###P##########A####C#a#l#i#b#r#i#r#######@###D##F #########@###D##F #########@###D##F ###########@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ###$######r###(y#######(########(########(########(Z####### (########(########(########(########(########(+######################## ######################################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$66#######################z###>######B#####@#######6#### #### #O###This includes fructose (the "corn sugar" found in corn syrup and many fruits) #######`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ###R######"###(########(########(8########################## ####################v### ########L############ #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######w6######## ####Many organisms synthesize other monosaccharides that have the same chemical formula as glucose, but slightly different structures ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ####################################################`### ########L############ #z######### ####### ###########;###w6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$66#######################z###>######B#####@#######6### ##### ####When dissolved in water, such as in the cytoplasm of a cell, the carbon backbone of a sugar usually forms a ring; sugars in ring form can link together to make disaccharides and polysaccharides ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###################################################`### ####################################z###y## x## ###### ##$###$&##$6#6#######################z###>######B#####@#######6#### #### #1###Most small carbohydrates are soluble in water ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## B###4################################################`### ########(########################z###y## x## ###### ##$###$&##$66##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$6q6#######################z###>######B#####@#######6##### ### ####Other carbohydrates such as cellulose and similar molecules, provide structural support for individual cells or even for the entire bodies of organisms as diverse as plants, fungi, bacteria, and insects ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###################################################`### #################### #z######### ####### ###########;###q6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$q6V6#######################z###>######B#####@#######e6###### ## #A###Carbohydrates are important energy sources for most organisms ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## R###D################################################`### ########4######## #z######### ####### ###########;###V6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###M6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$M66##############################################z###y## x## ###### ##$###$&##$M6S6####################################z###y## x## ###### ##$###$&##$M66################# #z######### ####### ###########;###L6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$L66##################### #z######### ####### ###########;###J6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$J66#######################z###>######B#####@########## 6######## #O###When two monosaccharides are linked, they form a disaccharide ("two sugars") ########d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ###R######"###(1#######( #######(###############################################z### ########J######################P#h#o#n#e# #n#u#m#b#e#r####################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################ 66##########z###>######B#####@#######6######## #G###There Are Several Monosaccharides with Slightly Different Structures #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## X###J################################################`########## #######!###############z###>######B#####@#######6######## #o###If a carbohydrate consists of just one sugar molecule, it is called monosaccharide (Greek for "single sugar") #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ###r######"###(D#######(########(########################### ####################z### ########k##########z###>######B#####@#######6######## #_###All carbohydrates are either small, water-soluble sugars or polymers of sugar, such as starch #######x#######A####C#a#l#i#b#r#i#F#######@###D##F #########@###D##F ###H######@###D##F ### ####### C## ###b######,###(2#######(########(%#######(################# ################################# ########W########## #z######### ####### ###########;###^6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######S6######## ####Carbohydrate molecules are composed of carbon, hydrogen, and oxygen in the approximate ration of 1:2:1; this ratio explains the origin of the name carbohydrate, which literally means "carbon plus water" ########z#######A####C#a#l#i#b#r#i#H#########@###D##F ###H######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ##########,###( #######(#######(########(################################################# ################## #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$66#############################6###A#################z###y## x## ###### ##$###$&##$6#6#########################O###S###l#############z###y## x## ###### ##$###$&##$616#########################p###m###o#####z###y## x## ###### ##$###$&##$6K6#########################t###y###}######q###s#####z###y## x## ###### ##$###$&##$66#######################z###>######B#####@#######6### ##### #####Nucleic acids #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ####################################################`### ################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######6######## #####Proteins ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## #####################################################`########## #################~#########z###y## x## ###### ##$###$&##$66##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######6######## # ###Lipids ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## #### ################################################`##################### ########z###|#####z###y## x## ###### ##$###$&##$66##################### #z######### ####### ###########;###K6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################a###f###i###T###U#####z###y## x## ###### ##$###$&##$I6O6#########################j###k#####z###y## x## ###### ##$###$&##$I6#6##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######6######## ####Considering how complicated living things are, it might surprise you that nearly all biological molecules fall into one of only four general categories: ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ####################################################`### ########################z###>######B#####@#######6######## #####Carbohydrates #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ####################################################`############## #########u###x#####z###y## x## ###### ##$###$&##$66##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######6######## #u###The reverse reaction, hydrolysis ("to break apart with water"), splits the molecule back into its original subunits #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ###x######"###(########( #######(T##############################################z### ########k########## #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################g###h#####z###y## x## ###### ##$###$&##$#66#######################z###>######B#####@########6##### ### #g###These openings are filled when the subunits share electrons, creating a covalent bond that links them #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## x###j################################################`### ########a########## #z######### ####### ###########;###w;6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############################z###y## x## ###### ##$###$&##$v;6J6##################### #z######### ####### ###########;###;6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #########################$#####z###y## x## ###### ##$###$&##$;6w;6#######################z###>######B#####@#######;6##### ### ####Molecules with many carbon atoms can assume complex shapes, including chains, branches, and rings - the basis for an amazing diversity of molecules #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ####################################################`### #################### #z######### ####### ###########;###,6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #z######### ############# ####### ###########;###_6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################)###*#####z###y## x## ###### ##$###$&##$^6,6#######################z###>######B#####@#######W6####### # #y###Functional groups are far less stable than the carbon backbone and are more likely to participate in chemical reactions #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###|################################################`### ########n##########z###>######B#####@#######Q6######## ####However, organic molecules are much more than just complicated skeletons of carbon atoms; attached to the in carbon backbone are functional groups, groups of atoms that determine the characteristics and chemical reactivity of the molecules ########d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## $#########"###(#######(########(^########################## ####################z############n####u###############&###'#####z###y## x## ###### ##$###$&##$Q6;6##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######6######## #A###The "modular approach" of synthesizing large organic molecules ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## R###D################################################`### ########5################4###5#####z###y## x## ###### ##$###$&##$66##################### #z######### ####### ###########;####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@########6######## #M###In principle, there are two ways to manufacture a large, complex molecule: ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ^###P################################################`### ########I##############z###>######B#####@#######6######## #k###The use of the same set of functional groups in virtually all organic molecules in all types of organisms #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## |###n################################################`### ########`######################/###2#####z###y## x## ###### ##$###$&##$66##################### #z######### ####### ###########;###86########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################;###=#####z###y## x## ###### ##$###$&##$76#6#######################z###>######B#####@#######26###### ## #I###By combining atom after atom following an extremely detailed blueprint ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## Z###L################################################`### ########=##########z###>######B#####@#######L6######## #C###By preassembling smaller molecules and just hooking them together #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## T###F################################################`### ########9############## #z######### ####### ###########;###Z6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################:###>###7###9#####z###y## x## ###### ##$###$&##$Z66#############################?###@#####z###y## x## ###### ##$###$&##$Y696##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################.###3###,###-#####z###y## x## ###### ##$###$&##$6_6############################ ###################"###%###(###+### ########z###y## x## ###### ##$###$&##$6#6# #################z###>######B#####@#######6######## #g###The similarity among organic molecules from all forms of life is a consequence of two main features: #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## x###j################################################`### ########c########## #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######6######## #k###Just as trains are made by coupling engines to carious train cars, life also takes a "modular approach" ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## |###n################################################`### ########f############## #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################F###H#####z###y## x## ###### ##$###$&##$66#######################z###>######B#####@#######6#### #### #[###Small organic molecules are used as subunits that combine to synthesize longer molecules #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## l###^################################################`### ########O################z###>######B#####@#######6######## #]###The individual subunits are often called monomers (from the Greek words meaning "one part" ########d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ###`######"###()#######(########(*########################## ####################z### ########Y############z###>######B#####@#######6######## #=###Long chains of monomers are called polymers ("many parts") ########d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## n###@######"###(########(########(############################ ###################z### ########8##################M###N#####z###y## x## ###### ##$###$&##$66##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################J###K#####z###y## x## ###### ##$###$&##$66#############################E###I###L###B###D#####z###y## x## ###### ##$###$&##$6Z6################# #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###O6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################P###R#####z###y## x## ###### ##$###$&##$O66#######################z###>######B#####@#######J6###### ## ####Water also plays a central role in reactions that break down biological molecules to liberate subunits that the body can use, and when complex biological molecules are synthesized in the body, water is often produced as a by-product ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###################################################`### ########################z###>######B#####@#######6######## ####The subunits that make up larger molecules almost always join together by means of a chemical reaction called dehydration synthesis (literally, "to form by removing water") #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ###2######"###(n#######(########(+############################ ##################z### ################ #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###aa6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@########6######## #w###The word organic is derived from the ability of living organisms to synthesize and use this general type of molecule ########`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ###z######6###( #######(########('#######( #######(5##############################################v### ########l######## #z######### ####### ###########;####6####### ##.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############################z###y## x## ###### ##$###$&##$$66 66##################### #z######### ####### ###########;####6####### ##.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############################z###y## x## ###### ##$###$&##$$66 66#######################z###>######B#####@########6#### #### #]###Inorganic molecules include carbon dioxide and all molecules without carbon, such as water ########d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#########@###D##F ###H######@###D##F ### ####### C## ###`##########( #######(Q##############################################z### ########U############ #z######### ####### ###########;####6####### ##.######C#a#l#i#b#r#i######## ##############################z###y## x## ###### ##$###$&##$$6aa6#######################z###>######B#####@########6##### ### #u###In chemistry, the term organic describes molecules that have a carbon skeleton and also contain some hydrogen atoms #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ###x######"###(########(########(V########################## ####################z### ########n########## #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#########6######## #####What Are Nucleic Acids? #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## *####################################################`########## #############z###>######B#####@#########6######## #S###Other Nucleotides Act as Intracellular Messengers, Energy Carriers, or Coenzymes ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## d###V################################################`########## ###########z######@#########6 #;###DNA and RNA, the Molecules of Heredity, Are Nucleic Acids ####v###>#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### C## H###>#############################################T############### #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#########6######## #M###The Functions of Proteins Are Linked to Their Three-Dimensional Structures #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ^###P################################################`########## #########z###>######B#####@#########6######## #3###A Protein Can Have Up to Four Levels of Structure #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## D###6################################################`########## ###########z###>######B#####@#########6######## #A###Amino Acids Are Joined to Form Chains by Dehydration Synthesis ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## R###D################################################`########## #############z###>######B#####@#########6######## #1###Proteins Are Formed from Chains of Amino Acids ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## B###4################################################`########## ########### #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#########6######## #####What Are Lipids? ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## $####################################################`########## ######### #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#########6######## #7###Steroids Consist of Four Carbon Rings Fused Together ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## H###:################################################`########## ##### #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#########6######## #G###Phospholipids Have Water-Soluble "Heads" and Water-Insoluble "Tails" ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## X###J################################################`########## ##### #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#########6######## #O###Oils, Fats, and Waxes Are Lipids Containing Only Carbon, Hydrogen, and Oxygen #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## `###R################################################`########## ##### #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#########6######## #####What Are Carbohydrates? #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## *####################################################`########## #############z###>######B#####@#########6######## #-###Polysaccharides Are Chains of Single Sugars #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## >###0################################################`########## #########z###>######B#####@#########6######## #M###Disaccharides Consist of Two Single Sugars Linked by Dehydration Synthesis ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ^###P################################################`########## ####### #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#########6######## #)###How Are Organic Molecules Synthesized? ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## :###,################################################`########## ########### #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#########6######## #W###Biological Molecules Are Joined Together or Broken Apart by Removing or Adding Water ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## h###Z################################################`########## ##### #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z######@#########6 #5###Why Is Carbon So Important In Biological Molecules? ####v###>#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### C## B###8#############################################T############### ########z##########@#######6 #!###Chapter 3: Biological Molecules ####z###B#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###C###D#T#F ### C## .###$#############################################X### ############################# #z###y## x## ###### ##$###$######66######################0###e################ #g*WKG#u5@ #@###C#h#a#p#t#e#r# #3#:# #B#i#o#l#o#g#i#c#a#l# #M#o#l#e#c#u#l#e#s######## #z########## #######@#######6 # ###5:04 AM ####j###L#######A####C#a#l#i#b#r#i###########@###C###F # ####### C## #### ####################b############################# #z###y## x## ###### ##$###$## ##4###66################# #z########## #######@#######6 #####Monday, January 26, 2009 #####j###L#######A####C#a#l#i#b#r#i###########@###C###F # ####### C## ,########################b########################### #z###y## x## ###### ##$###$## ##4###66###########################z### ##$####### ### #######4############ ##>######6#############?######@?##@?###?#### ############z### ##$####### ### ###################>######6#############?######@? ##@?###?##@#### ################z###########>######### ##$6######## # ################## ########$############# #z######### ####### ###########;###J6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############################z###y## x## ###### ##$###$&##$I666###################### ##z###>### ###B#####@#######66####### # ####Although organisms are united by the common structures and functions of their organic molecules, the tremendous variety of organic molecules contributes to the diversity of structures within single organisms and even within individual cells ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ####################################################`### ########################z###>######B#####@#######k6######## #_###The vast array of organic molecules is possible because the carbon atom is so very versatile #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## p###b################################################`### ########S########## #z######### ####### ###########;###$6\########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############################################z###y## x## ###### ##$###$&##$$6\Y 6 #######################z###>######B#####@######## 6######## ####Certain microbes synthesize enzymes that can break these bonds, and can consume cellulose as food; but for most animals, cellulose is roughage or fiber, material that passes undigested through the digestive tract ########`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ##########6###(#######(########(########(########(>####### #######################################v### ##################################z###y## x## ###### ##$###$&##$#6 \6\##################### #z######### ####### ###########;###6 ########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######w6 ######## ####The hard outer coverings (exoskeletons) of insects, crabs, and spiders are made of chitin, a polysaccharide in which the glucose subunits have been chemically modified by the addition of a nitrogen-containing functional group #######x#######A####C#a#l#i#b#r#i#F#######@###D##F #########@###D##F ###H######@###D##F ### ####### C## ##########,###(R#######(########(#######(################ ################################## ###################### #z######### ####### ###########;###6 ########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###################################z###y## x## ###### ##$###$&##$6\#6 ############################# #####z###y## x## ###### ##$###$&##$6\6 #######################z###>######B#####@############6 ### 3####Chitin also stiffens the cell walls of many fungi #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## D###6################################################`### ########,################z###>######B#####@#######6 ######## ####Bacterial cell walls contain other types of modified polysaccharides, as do the lubricating fluids in our joints and the transparent corneas of our eyes ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ####################################################`### ###################### #z######### ####### ###########;###6 ########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################"###$#####z###y## x## ###### ##$###$&##$6\6 #######################z###>######B#####@#######Q 6##### ### #a###The most interesting of these molecules are the nucleic acids that carry hereditary information #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## r###d################################################`### ########T################)###*#####z###y## x## ###### ##$###$&##$Q\60\6##################### #z######### ####### ###########;###0\6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################&###'#####z###y## x## ###### ##$###$&##$/\66 ################## ####################!###%###(###+###,#####z###y## x## ###### ##$###$&##$/\6H6#######################z###>######B#####@#######+ 6###### ## ####Many other molecules - including mucus, some chemical messengers called hormones, and many molecules in the plasma membrane that surrounds each cell consist, in part, or carbohydrate ########`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ####>######6###(! #######(########("#######(########(i#################################### ##########v### ############################7###8#####z###y## x## ###### ##$###$&##$66#######################z###>######B#####@#######6### ##### ####A hydrogen ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## #####################################################`### ##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################4###5#####z###y## x## ###### ##$###$&##$66#######################z###>######B#########"###6### ##### #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ###`######"###('#######(########(########################### ####################z### ########,####^###A# #c#a#r#b#o#x#y#l#,# #o#r# #c#a#r#b#o#x#y#l#i#c# #a#c#i#d#,# #g#r#o#u#p# #(## C#O#O#H#)###########z###>######B#####@########6######## #'###Proteins are polymers of amino acids ########d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## X###*######"###(########(########(############################ ###################z##################### #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################"#########z###y## x## ###### ##$###$&##$66#######################z###>######B#####@#######6### ##### ####The protein hemoglobin transports oxygen in the blood, while contractile proteins, such as those that comprise muscle, allow for cell movement ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ####################################################`### ################ #z######### ####### ###########;###6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############################z###y## x## ###### ##$###$&##$66#######################z###>######B#####@#######6### ##### ####Still other proteins provide a source of amino acids for developing young animals, such as albumin protein in egg white and casein protein in milk ########t#######A####C#a#l#i#b#r#i#B#######@###D##F #########@###D##F #######@###D##F ### ####### C## ##########@###(]#######(########(########(########(########( ################################################## ########}#########zV########|#8##cDrBr#I O########################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ############################################################K3## #####u###(###B#r#a#n#d#i# #L#y#n#n# #G#u#a#r#i#n#o#####zV########H##8<###########-H# 8 ##########-H#7 ###########-H#7."##########-H#7 !#########-H#7 &##########-H#7((##########-H#c7/4##########-H#Y7 3#########-H#M7 8##########-H#/7#7##########-H#%7 6#########-H#6=&##########-H#6*#########-H#6 %#########-H#6 *##########-H#6 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This note was uploaded on 09/28/2009 for the course BIOL 1001 taught by Professor Minor during the Spring '08 term at LSU.

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