元素周期表中有 100 多種元素。 許多分子含有超過 100 個原子——例如海葵毒素（一種具有潛在抗癌活性的天然化合物）含有129個碳原子、221個氫原子、54個氧原子和3個氮原子。很容易看出化學結構如何顯示出巨大的多樣性，提供足夠的分子來構建最複雜的生物。 但是，我們如何才能理解看似混亂的秘訣呢？ 面對我們稱之為分子的原子集合，我們如何理解我們所看到的？本章将教你如何解釋有機結構。 它還将教您如何以傳達所有必要信息而不是多餘信息的方式繪制有機分子。
Palytoxin 于 1971 年在夏威夷從 Limu make o Hane（“緻命的哈納海藻”）中分離出來，該海藻曾被用來毒害矛尖。 它是已知毒性最強的化合物之一，注射緻死僅需每公斤約 0.15 微克。幾年後确定了複雜的結構。
有機化學是研究含有碳的化合物。 幾乎所有有機化合物也含有氫； 大多數還含有氧、氮或其他元素。 有機化學關注這些原子結合在一起形成穩定分子結構的方式，以及這些結構在化學反應過程中的變化方式。
一些分子結構如下所示。 這些分子都是氨基酸，是蛋白質的組成部分。 查看每個分子中的碳原子數以及它們結合在一起的方式。 即使在這一小類分子中，也有很大的多樣性——甘氨酸和丙氨酸隻有兩三個碳原子； 苯丙氨酸有九個。
賴氨酸有一個原子鍊； 色氨酸有環。
在蛋氨酸中，原子排列成單鍊； 在亮氨酸中，鍊是分支的。 在脯氨酸中，鍊向後彎曲形成一個環。
然而，所有這些分子都具有相似的特性——它們都可溶于水，它們都是酸性和堿性（兩性），它們都可以與其他氨基酸結合形成蛋白質。這是因為與分子中其他類型的原子（O、N、S、P、Si...）相比，有機分子的化學對碳或氫原子的數量或排列的依賴要少得多。 我們将包含這些其他原子的小集合的部分分子稱為官能團，僅僅是因為它們是決定分子工作方式的原子團。 所有氨基酸都包含兩個官能團：氨基（NH2 或 NH）基團和羧酸 (CO2H) 基團（有些還包含其他官能團）。
官能團決定了分子在化學和生物學上的行為方式。
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