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Em todos os seres vivos, da mais simples célula até a maior sequóia, a água é, de longe, a mais comum das moléculas. Imersas na água, encontram-se moléculas extremamente complexas, conhecidas como proteínas e ácidos nucléicos, que caracterizam, até onde sabemos, todas as formas de vida.
Proteínas, RNA e DNA têm uma estrutura básica composta de cadeias e anéis de átomos de carbono. Nestas complexas moléculas, a maioria dos átomos de carbono está ligada a um ou mais átomos de hidrogênio, formando o "esqueleto" de hidrocarbonetos. Uns poucos átomos de carbono combinam-se com outros tipos de átomos como oxigênio, nitrogênio, enxofre e fósforo. Estes elementos fazem parte de fragmentos moleculares chamados grupos funcionais.
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