ACT 科學&生物常識-Macromolecules (生物大分子）

多少學過幾節課生物課（不論什麽(me) 體(ti) 係）的同學，應該就是常識了。

這篇文章，沒怎麽(me) 見過英語表達這些詞的的同學，英文背一下就行。

完全沒學過生物、ACT 科學部分還不能穩定限時做完、並幾乎全對的人，更建議先去做題。

學過沒啥印象的，或整套科學題差不多隻錯知識點類型的題了，那非常建議背一下藍色部分。

至少考過 protein 的單體(ti) 、DNA 的單體(ti) , 對應的選項都是以下四個(ge) 。

A. fatty acids

B. monosaccharides

C. amino acids

D. nucleotides

(Biological) Macromolecules (生物大分子)大多是由一長串類似的基本結構單元 monomers (單體(ti) ) 發生脫水反應 (dehydration reaction) 連成的分子量非常大（一般幾萬(wan) 到幾百萬(wan) ）的聚合物 (polymer).

生物大分子主要包括多糖 (polysaccharides), 蛋白質 (proteins), 核酸 (nucleic acids) 。

(1) Carbohydrates (碳水化合物）

雖然隻有 polysaccharides 屬於(yu) 生物大分子。

Polysaccharides (多糖）和 disaccharides （雙糖）是 monosaccharides （單糖）脫水縮合而成的。單糖有好幾類，最常見的如葡萄糖 (glucose, -ose 結尾的詞，經常有“糖”的意思）。

a) Polysaccharides（剛說了，polysaccharides 的 monomers 是 monosaccharides）的常見例子:

i. Cellulose (纖維素)，植物 cell wall (細胞壁）的主要成分。單體(ti) 是 monosaccharides.

ii. Starch (澱粉），單體(ti) 是 monosaccharides. 很多植物（如土豆、紅薯、水稻、小麥等）含大量澱粉儲(chu) 存能量。

iii.    Glycogen （糖原），單體(ti) 是 monosaccharides. 主要在動物肌肉、肝髒中，儲(chu) 存能量。

iv.    Chitin (甲殼素，也叫幾丁質)，單體(ti) 是 monosaccharides. 節肢動物 (anthropods) 的外骨骼 (exoskeleton) 和真菌 (fungi) 的細胞壁中的結構成分。

b) 雖然不是大分子, Disacchrides （單體(ti) 也是 monosaccharides）的常見例子（雖然Disaccharides 不是 macromolecule）：

i. Sucrose (蔗糖), 應該算是最常見的食用糖 (table sugar). 單體(ti) 是 monosaccharides (雖然我覺得 ACT 不會(hui) 考到，但更準確點說，是 glucose (葡萄糖) and fructose (果糖)).

ii.    Lactose （乳糖）, 動物乳汁（如牛奶）中含有乳糖，單體(ti) 是 monosaccharides (更準確點說，是 glucose (葡萄糖) and galactose (半乳糖))。有些成年人可能會(hui) 乳糖不耐受，牛奶中加 lactase (-ase 結尾，經常是酶 (enzyme, biological catalyst)), 可以水解乳糖 (lactose is the substrate of lactase)，製成 lactose-free milk

iii.   Maltose (麥芽糖), 單體(ti) 是 monosaccharides （更準確點說，兩(liang) 個(ge) glucose （葡萄糖））。

(2) Proteins (蛋白質) and polypeptides (多肽)

Proteins 和 polypeptides 單體(ti) 是 amino acids. Amino acids 脫水連起來後是 peptide. 足夠多 amino acids 連起來的 polypeptide 有二級和三級、或進一步有四級結構後，成為(wei) protein.Proteins 種類就多了。很多（雖不是全部） enzymes , hormones (激素，荷爾蒙)也是蛋白質。

（3）Nucleic Acids (核酸)，包括 DNA (DeoxyriboNucleic Acid, 脫氧核糖核酸) and RNA (RiboNucleic Acid, 核糖核酸)

老實說，疫情以來，一年幾百次核酸應該也不是白做的吧。得知道 DNA 和 RNA 是核酸吧（雖然這倆(lia) 詞，還是英文縮寫(xie) 最眼熟）。 這縮寫(xie) 中的 "NA," 不就得是 "Nucleic Acid" 嗎？

DNA, RNA 儲(chu) 存、傳(chuan) 遞遺傳(chuan) 信息，應該是不管學沒學過生物的高中生的常識吧？Nucleic Acids 單體(ti) 是 Nucleotides (核苷酸)。DNA, RNA 單體(ti) 都是 nucleotides.

雖然目測 ACT 不考，但大部分同學知道，所以順帶說一句：nucleotides 由 phosphate (磷酸), 5-carbon sugar (五碳糖: deoxyribose (脫氧核糖) or ribose (核糖)), and nitrogenous base (含氮堿基，嘌呤或嘧啶， ATCGU 那些) 組成。

(4) Lipids (脂類)

脂類其實跟前三類不怎麽(me) 一樣（因為(wei) 不是 polymer 和 monomer 的關(guan) 係），一般不把它放進 macromolecule 的分類中（大概是因為(wei) 不夠 macro 吧）。但 lipids 一般會(hui) 跟前三類一起講一下。

Lipids 是很多不溶於(yu) 水 (hydrophobic, 疏水的)、易溶於(yu) 有機溶劑的物質的總稱。講以下幾類 lipids:

a) 一類 lipids 是 Fats or oils (動物脂肪或植物油, Triacylglycerols, 甘油三酯), 可由 glycerol （甘油）+ 3 fatty acids （三個(ge) 脂肪酸）脫水形成。

順帶，應該很符合直覺：單位質量的脂肪提供的能量是三大類營養(yang) 物質（碳水、脂肪、蛋白質）中最多的。

還是順帶， fatty acis are hydrophobic （疏水的），不容易溶於(yu) 水的。天然的植物油中因為(wei) 含有 unsaturated (不飽和的，有雙鍵 (double bond)) fatty acids 甚至是 polyunsaturated fatty acids, 常溫下一般為(wei) 液態。動物脂肪含有的一般是 saturated （飽和的，單鍵 (single bond)為(wei) 主） fatty acids, 常溫一般為(wei) 固體(ti) 。

b) 第二類 lipids, Phospholipids (磷脂) 由 glycerol + phosphate group (磷酸基團) + fatty acids 組成。是細胞膜 (cell membrane) 的主要成分。

hydrophilic head 是 phosphate 部分, hydrophobic tails 是 fatty acids 部分。

c) 第三類 lipids, steroids （甾類，類固醇）倒很少問結構（含有四個(ge) 特征環的結構）。

i.     Steroids 中有一種是 cholesterol (膽固醇），分子結構如下圖。

Cholesterol 是動物細胞膜中的一種重要成分，跟細胞膜流動性相關(guan) 。（植物細胞壁中的 cellulose 是種 polysaccaride; 動物細胞膜中的 cholesterol 是種 steroid, 屬於(yu) lipid）血液中膽固醇含量過高可能會(hui) 導致動脈粥樣硬化 (atherosclerosis); 雖然也有研究表明，膽固醇有“好”“壞”。其他 Steroids 可以由 Cholesterol 合成。

ii.    Steroids 中還有一類是脊椎動物 (vertebrate) 的性激素 (sex hormones). 從(cong) cholesterol 合成。