ما هو المركب العضوي الأكثر وفرة على وجه الأرض؟

تشكل المركبات العضوية مواد الكائنات الحية وتشمل الجزيئات التي تحتوي على العنصر كربون (ج). يرتبط معظم الكربون الموجود في المركبات العضوية إما بالهيدروجين (H) أو الأكسجين (O). يوجد عنصر النيتروجين (N) أيضًا بكثرة في المركبات العضوية ، حيث يساهم بشكل كبير في كل من جزيئات البروتين من جميع الأنواع وفي الحمضين النوويين.

المركب العضوي الأكثر وفرة على الأرض من حيث الطبقة الكيميائية هو الكربوهيدرات، أحد ما يسمى بجزيئات الحياة الأربعة إلى جانب البروتينات والدهون والأحماض النووية. السليلوز ، أحد أشكال تخزين الكربوهيدرات الموجودة في النباتات التي لا يستطيع البشر هضمها ، هو من بين أكثر الكربوهيدرات وفرة في جميع أنحاء العالم.

تميل الجزيئات العضوية إلى أن تكون جزيئات كبيرة جدًا ، بما في ذلك مئات إلى عشرات الآلاف من الذرات الفردية. لأن يمكن أن يشكل الكربون أربع روابط، "العمود الفقري" لهذه الجزيئات ، التي قد تكون خطية ، في حلقة أو في توليفة ، عادة ما تكون مصنوعة بالكامل تقريبًا من الكربون.

تختلف قابلية ذوبان الجزيئات العضوية في الماء ؛ تشتهر الأحماض الدهنية للدهون ، على سبيل المثال

الحمضان النوويان في الجسم ، وفي الطبيعة بشكل عام ، هما الحمض النووي الريبي (RNA) و حمض الديوكسي ريبونوكلييك (DNA). السكريات التي تشكل العمود الفقري لهذين الريبوز و الديوكسيريبوز تختلف فقط بذرة أكسجين واحدة ، مع الحمض النووي الريبي الذي يحتوي على مجموعة هيدروكسيل (-OH) في بقعة في الجزيء حيث يحتوي الحمض النووي على ذرة هيدروجين فقط (-H).

الحمض النووي مزدوج الشريطة ، على شكل حلزون ، ويحمل "الشفرة" الجينية لجميع البروتينات التي تصنعها الكائنات الحية. يأتي RNA في ثلاثة أشكال رئيسية ، أحدها ، messenger RNA (mRNA) ، يحمل الشفرة الجينية لمنتج بروتين معين من جزء من DNA إلى الريبوسوم ، حيث تكون الشفرة مترجم في منتج البروتين الصحيح.

تعتبر الكربوهيدرات معًا أكثر المركبات العضوية وفرة على وجه الأرض. تلعب الجزيئات العضوية المختلفة أدوارًا بيولوجية مختلفة ، وضمن فئة الكربوهيدرات ، تخدم الجزيئات المختلفة نطاقًا من الوظائف ، من كونها المصدر الأساسي للتغذية الخلوية في جميع الأشياء إلى توفير الدعم الهيكلي في النبات العالمية.

تحتوي جميع الكربوهيدرات على ذرتين من H لكل ذرة O و C ، مما يمنحها الصيغة الجزيئية العامة لـ (CH₂س)_ن. الجلوكوز ، على سبيل المثال ، هو C₆ح₁₂ا₆. تُعرف كربوهيدرات السكر البسيطة مثل الفركتوز والجلوكوز بالسكريات الأحادية. يمكن أن تشكل مجموعات السكر عديد السكاريد. الجليكوجين ، على سبيل المثال ، هو شكل من أشكال تخزين الكربوهيدرات في العضلات والكبد ، ويتكون من سلاسل طويلة من جزيئات الجلوكوز.

الدهون هي عادة المركب العضوي الأكثر وفرة في الجسم ، حتى في البالغين النحيفين مع القليل من الأنسجة الدهنية المخزنة نسبيًا ، وتشكل 15 إلى 20 في المائة من كتلة الجسم. لديهم الكثير من الكربون والهيدروجين ولكن القليل من الأكسجين نسبيًا مقارنة بالكربوهيدرات ذات الكتلة الجزيئية المماثلة.

الدهون الثلاثية هي اسم الدهون الغذائية. هذه تتكون من العمود الفقري للكحول السكر ثلاثي الكربون (الجلسرين) وثلاثة أحماض دهنية طويلة ، والتي قد تكون مشبعة (أي ليس لها روابط مزدوجة) أو غير مشبعة (أي تحتوي على واحد أو أكثر من ضعف سندات).

اقرأ المزيد عن تعريف وهيكل ووظيفة الدهون.

البروتينات ربما تكون أكثر الجزيئات الكبيرة تنوعًا في الحياة. وهي هيكلية بشكل أساسي ، وتضيف كتلة صلبة إلى الأعضاء والأنسجة. كثير منهم من الانزيمات التي تحفيز (تسريع) التفاعلات الكيميائية الحيوية في الجسم عدة مرات.

تتكون البروتينات من أحماض أمينية غنية بالنيتروجين ، 20 منها موجود في الجسم. بناءً على تعليمات mRNA ، يتم تجميعها بواسطة وحدتين فرعيتين من الريبوسوم ، بمساعدة نوع من RNA يسمى نقل الحمض النووي الريبي (الحمض الريبي النووي النقال). يضاف كل حمض أميني واحدًا تلو الآخر إلى سلسلة النمو ، والتي تسمى أ بولي ببتيد ومن المقرر أن يصبح بروتينًا عندما يتم إطلاقه بواسطة الريبوسوم ومعالجته.

اقرأ المزيد عن خصائص البروتينات.