第4节：官能团

官能团

分子中的某些特定部分常常决定其典型反应性。这些具有反应性的部分称为官能团，无论连接在分子的其他部分如何，它们都具有相对稳定的化学性质。因此，同一种官能团即使出现在不同化合物中，也往往会表现出相似的反应方式。

在这里，我们将简要讨论生物学中最相关的一些官能团。

烃类

烃基是只含有氢原子和碳原子的基团，具有不同的组成和结构，这里描述的是不同的类型。烷基的碳原子通过单键连接，而烯基含有双键，炔基含有三键。苯基是苯的衍生物，具有典型的芳香环结构--六个碳原子的平面环，有三个双键。按照惯例，字母R代表一个化合物的另一部分。

简单含氧基团

氧是许多官能团的重要组成部分。简单含氧基团只含有单键连接的氧原子。最重要的例子包括羟基，它是醇类的特征官能团；还包括醚，其中一个氧原子两侧连接着含碳部分，通常用 R 和 R' 表示。

羰基

羰基是更复杂的含氧基团，其中还直接包含碳原子。这里显示的基团都含有氧和碳之间的双键。羧基定义了庞大而重要的羧酸类化合物，我们从这里开始会多次遇到它。羧基常常简写为 "COOH"。

含氮基团

含氮基团可以只由氮以及可能存在的氢组成，例如胺；也可以额外含有碳和/或氧，例如酰胺。虽然还有许多生物学相关的变体，这里只关注最常见的几类。氨基尤其重要，因为它与羧基一起构成氨基酸的基本组成部分。

含磷基团

生物学中最重要的含磷基团是磷酸基团，它可以参与形成磷酸二酯键。磷酸基团在核酸中尤其显著，也会作为修饰出现在其他重要生物化合物中。它们还是构成细胞膜的磷脂不可或缺的一部分。最后，磷酸基团在能量转移中非常重要，尤其体现在三磷酸腺苷（ATP）中。

含硫基团

重要的含硫基团和结构包括硫醇基、硫醚以及二硫键；二硫键可由两个硫醇基成键形成。二硫键对蛋白质结构很重要，关于这一点我们将在后面的章节中进一步学习。

不过，下一节将讨论生物学中最关键的分子之一：一种小而简单、却是生命本身必要前提的分子。