أربع مجموعات رئيسية من المركبات العضوية التي تتكون منها الكائنات الحية

يشير العلماء عادةً إلى المركبات التي تحتوي على عنصر الكربون على أنها عضوية ، على الرغم من أن بعض المركبات المحتوية على الكربون ليست عضوية. يعتبر الكربون فريدًا من بين العناصر الأخرى لأنه يمكن أن يرتبط بطرق غير محدودة تقريبًا بعناصر مثل الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكبريت وذرات الكربون الأخرى. يحتاج كل كائن حي إلى أربعة أنواع من المركبات العضوية للبقاء على قيد الحياة - الكربوهيدرات والدهون والأحماض النووية والبروتينات. تواجه الكائنات الحية هذه المركبات الأساسية في وجباتها الغذائية أو قد تجعلها داخل أجسامها.

الكربوهيدرات هي مركبات عضوية تحتوي على ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين بنسبة 1-2-1. يعترف العلماء بثلاثة أنواع مختلفة من الكربوهيدرات تختلف في عدد جزيئات السكر إنها تحتوي ، وفقًا للدكتورة ماري جان هولاند من قسم العلوم الطبيعية في كلية باروخ. تحتوي السكريات الأحادية ، مثل الجلوكوز ، على جزيء سكر واحد. تحتوي السكريات الثنائية مثل السكروز واللاكتوز على جزيئين من السكر. السكريات المتعددة مثل النشا والسليلوز هي روابط للعديد من جزيئات السكر. تستخدم الكائنات الحية الكربوهيدرات كطاقة ، في بعض الهياكل الخلوية وكوسيلة لتخزين الطاقة لاستخدامها لاحقًا. يشير البروفيسور ويليام ريوش ، في كتابه الافتراضي للكيمياء العضوية ، إلى أن الكربوهيدرات موجودة أكثر المركبات العضوية وفرة في الكائنات الحية ، مع كون الجلوكوز هو الكربوهيدرات الأكثر شيوعًا شكل.

تتكون الدهون من مركبات مثل الدهون والزيوت والشموع. تخزن هذه المركبات العضوية الطاقة وتشكل مكونات هيكلية داخل الخلايا وتعمل كعزل في الكائنات الحية. يقول الدكتور ألفريد ميريل والدكتورة راشيل شيريمان ، في مجلة التغذية ، إن النظام الغذائي البشري يجب أن يتضمن فقط عددًا قليلاً من أنواع الدهون الأساسية: حمض اللينوليك والفيتامينات A و D و E و K. توصي الإرشادات الغذائية لعام 2005 الصادرة عن وزارة الزراعة الأمريكية للأمريكيين البالغين بالحد من الدهون في نظامهم الغذائي إلى ما بين 20 إلى 35 بالمائة من السعرات الحرارية اليومية.

يوجد نوعان من الأحماض النووية في الكائنات الحية: الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA). غالبًا ما يوصف الحمض النووي بأنه "مخطط" الحياة ، وهو يملي الرموز الجينية للكائنات الحية ، والتي بدورها تحدد خصائصها. يخزن الحمض النووي المعلومات لصنع نوع خاص من الحمض النووي الريبي يسمى messenger RNA أو mRNA. RNA مسؤول بشكل مباشر عن إنتاج البروتينات. يتكون الحمض النووي من وحدات مفردة تسمى النيوكليوتيدات ، وتأخذ شكل خيطين منفصلين ملفوفين معًا في شكل يشبه السلم الملتوي يسمى الحلزون المزدوج. يتكون الحمض النووي الريبي أيضًا من نيوكليوتيدات ، ويشكل خيطًا واحدًا وثيق الصلة بالحمض النووي. إن التباين في تسلسل النيوكليوتيدات في الحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA) يجعلنا أفرادًا من خلال تحديد البروتينات المختلفة التي تصنعها أجسامنا ، وفي النهاية ، الخصائص التي نمتلكها.

ربما تكون البروتينات هي الأكثر تنوعًا بين جميع أنواع المركبات العضوية الموجودة في الكائنات الحية. إنها تجعل تفاعلات معينة ممكنة في الكائنات الحية ، وتنقل مركبات أخرى حول الجسم ، وتساعد أجزاء الجسم على الحركة ، وتوفر البنية وتساهم بشكل أساسي في جميع الوظائف داخل الجسم. مثل المركبات العضوية الأخرى ، تتكون البروتينات من كتل بناء أصغر تسمى الأحماض الأمينية. تحتوي معظم البروتينات على الأرض على مجموعات من 20 حمضًا أمينيًا فقط ، وفقًا لكتاب التكنولوجيا الحيوية Hypertextbook التابع لجامعة ولاية كولورادو.