Węgiel jest uważany za główny element życia, chociaż w rzeczywistości istnieją cztery główne elementy, które składają się na większość większości biomolekuł: węgiel, tlen, azot i wodór. Spośród nich jednak węgiel stanowi największą część dowolnej danej biomolekuły wagowo i tworzy szkielet cząsteczek życia.
Węgiel
Istnieją dwa główne powody, dla których węgiel jest elementem szkieletowym cząsteczek życia. Po pierwsze, w porównaniu z innymi pierwiastkami, które tworzą trwałe, stabilne wiązania, węgiel ma największą różnorodność dostępnych mu wzorów wiązania. Węgiel może tworzyć wiązania z dowolnymi od dwóch do czterech innych atomów, w różnych kształtach i wzorach, co daje wielką różnorodność molekułom życia. Po drugie, węgiel tworzy jedne z najbardziej stabilnych i najtrwalszych wiązań chemicznych, czyniąc cząsteczki życia bardzo wytrzymałymi.
Biomolekuły
Węglowodany, lipidy - znane również jako tłuszcze - kwasy nukleinowe i białka to cztery główne klasy biomolekuł lub cząsteczek, które tworzą strukturalne i funkcjonalne składniki komórek. Każdy z tych typów cząsteczek składa się ze szkieletu węglowego lub szkieletu, wyjaśniają dr. Reginald Garrett i Charles Grisham w swojej książce "Biochemistry". Ogólnie rzecz biorąc, węgiel nie jest odpowiedzialny za większość chemii, w której zaangażowana jest biomolekuła - jest to bardziej rusztowanie, do którego wiążą się bardziej reaktywne pierwiastki, w tym azot i tlen.
Znaczenie w reakcjach
Istnieją jednak szczególne przypadki, w których węgiel jest bardzo ważny dla reaktywności cząsteczki. Na przykład, węglowodany składają się z jednego lub większej liczby jednostek budulcowych zwanych monosacharydami. W przypadku węglowodanu zbudowanego z dwóch lub więcej monosacharydów, tożsamość węglowodanów zależy częściowo od pojedynczych monosacharydów związanych ze sobą, a częściowo od orientacji wiązania. To, jak jeden monosacharyd przyłącza się do określonego węgla na innym monosacharydzie, może sprawić, że różnica między węglowodanami, które można strawić, takimi jak skrobia, a niestrawnością, jak włókno.
Przetwarzanie węgla
Podczas gdy twoje komórki ponownie wykorzystują i recyrkulują węgiel z wielu cząsteczek odżywczych, które bierzesz, podczas spalania cząsteczki na energię, eliminujesz węgiel w postaci dwutlenku węgla. Mimo to węgiel pełni ważną rolę nawet po wyjściu z organizmu. Dwutlenek węgla we krwi reaguje z wodą, wyjaśnia dr Lauralee Sherwood w swojej książce "Fizjologia człowieka", tworząc wodorowęglan. Związek ten pomaga utrzymać kwasowość krwi.
