如图2-6所示，组成生物体的有机分子实际上是通过小分子缩合反应交联而成的。在大量小分子存在下，就有可能合成诸如淀粉、纤维素、蛋白质、核酸等大分子物质。与此相反的过程是水解，即在水和催化剂存在条件下，这些大分子裂解成为各种小分子的过程。
现将生物体中几种主要的含碳有机化合物分述如下。
2.3.2.1碳水化合物
这里所说的碳水化合物即糖类，可用Cx（H2O）y表示这类化合物的分子通式。糖类可分为单糖、二糖和多糖三大类。从化学结构看，碳水化合物是多羟基醛或多羟基酮；或者是通过水解能生成多羟基醛（或酮）的化合物。多羟基醛又称醛糖，多羟基酮又称酮糖，糖类广泛地分布在动植物的体内。
单糖 一般是能溶于水的无色结晶，是一类不能进一步水解成更简单的多羟基醛（或酮）的碳水化合物。按照其分子中含碳原子的数目又可分为三碳糖、四碳糖、五碳糖、六碳糖和七碳糖。在动植物的细胞中，最重要的单糖是五碳糖和六碳糖。核糖和脱氧核糖是五碳糖，它们都是组成核酸的必要物质。葡萄糖和果糖是六碳糖，它们的分子式是C6H12O6。葡萄糖是植物光合作用的产物，也是机体内的重要能量物质。
二糖 一般也是易溶于水的晶体。在植物细胞中最重要的二糖是蔗糖和麦芽糖；在动物细胞中最重要的二糖是乳糖。
多糖 在植物细胞里，最重要的多糖是淀粉、纤维素和半纤维素，动物细胞中最重要的多糖是糖元。淀粉的分子量范围在20000～1000000，是植物细胞中储藏能量的物质，在各类粮食中富含淀粉。纤维素是地球上最丰富的一种有机化合物，分子量范围在300000～500000。植物的细胞壁几乎全部由纤维素组成，借以支撑植物本体。由于它具有复杂的分子结构和不可溶解的性质，所以不能直接作为生物的食料。半纤维素的基本构成单元有六碳糖和五碳糖，大多数天然木材中除含纤维素外，还含相当多半纤维素。糖元的分子量更大于淀粉，有更多支链，它在肝脏和肌肉中含量较多，是动物细胞中储能物质。
二糖和多糖的最重要的相关性质是它们能通过生物酶作用水解为单糖。如图2－7所示，所有二糖和多糖都能水解产生葡萄糖。
2.3.2.2 脂类
对脂类难以下一个确切的定义，简单说来，它们是动植物组织中能溶解于低极性溶剂（氯仿、四氯化碳、乙醚、苯等）的组分。在很多脂类物质中，除碳、氢、氧三种元素外，还含氮、磷等元素。脂类主要包括脂肪、类脂和固醇。
脂肪 是生物体内储能物质。动物和人体内脂肪还有减少身体热量散失、维持体温的作用。脂肪在室温下呈固态，纯脂肪是无色、无嗅、无味的物质，大多是丙三醇和脂肪酸相结合的酯类物质。
类脂 包括磷脂和糖脂。磷脂由甘油、脂肪酸、磷酸和一种含氮化合物总合衍生而成，是构成生物膜（细胞膜、内质网膜、线粒体膜等）的主要成分。糖脂的组成与磷脂相似，它是动物细胞膜重要成分。
固醇 主要包括胆固醇、性激素、肾上腺皮质激素和维生素D等，这些物质对于生物体维持正常的新陈代谢起着积极的作用。
脂类的重要化学性质有水解作用和加成作用。由于这类化合物分子中多含有不饱和双键，所以在水溶液中可能发生卤素加成作用。但因脂类大多难溶于水，所以在一般化学反应条件下，加成反应的速度很慢。
某些脂类的形成过程和它们的结构如下：
本文标题：2.3 碳的循环--自然环境中的能量流动和物质循环(2)
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