A szerves vegyületek alkotják az élőlények cuccait, és tartalmazzák az elemet tartalmazó molekulákat szén (C). A szerves vegyületekben lévő szén legnagyobb része vagy hidrogénhez (H), vagy oxigénhez (O) kötődik. A nitrogén (N) elem a szerves vegyületekben is bőségesen megtalálható, mivel jelentősen hozzájárul mind a különféle fehérjemolekulákhoz, mind a két nukleinsavhoz.
A kémiai osztály szempontjából a Földön a leggyakoribb szerves vegyület a szénhidrát, az élet négy úgynevezett molekulájának egyike, fehérjékkel, lipidekkel és nukleinsavakkal együtt. A cellulóz, a növényekben található szénhidrát tárolási forma, amelyet az emberek nem tudnak megemészteni, világszerte a szénhidrátok közül a legbőségesebb.
A szerves molekulák általános jellemzői
A szerves molekulák általában nagyon nagy molekulák, köztük több száz-tízezer egyedi atom. Mivel a szén négy kötést képezhet, ezeknek a molekuláknak a "gerince", amely lehet lineáris, gyűrűben vagy kombinációban, általában szinte teljes egészében szénből készül.
A szerves molekulák vízben való oldhatósága változó; a lipidek zsírsavai például híresek hidrofób, vagy "vízálló". Néhányuk a fent felsorolt elemek mellett foszfor (P) atomokat tartalmaz. A tested körülbelül egyharmada valamilyen szerves molekulából áll.
Nukleinsavak: A genetikai kód hordozói
A két nukleinsav a testben és általában a természetben igen ribonukleinsav (RNS) és dezoxiribonukleinsav (DNS). A gerincet alkotó cukrok, a ribóz és a dezoxiribóz csak egyetlen oxigénatomon különbözik egymástól, olyan RNS-sel, amelynek hidroxilcsoportja (-OH) van a molekula egy pontján, ahol a DNS-nek csak hidrogénatomja van (-H).
A DNS kettős szálú, hélix formájában, és hordozza az élőlények által termelt összes fehérje genetikai "kódját". Az RNS három fő formában van, amelyek közül az egyik, a messenger RNS (mRNS), egy adott fehérjetermék genetikai kódját hordozza a DNS egy részéből a riboszómába, ahol a kód lefordított a megfelelő fehérjetermékbe.
Szénhidrát: A világ legnagyobb mennyiségű szerves vegyülete
A szénhidrátok együttesen a Föld leggyakoribb szerves vegyületei. A különböző szerves molekulák eltérő biológiai szerepet játszanak, és a szénhidrát-osztályon belül a különböző molekulák egy tartományt szolgálnak a sejtek táplálkozásának alapvető forrásától kezdve a növény strukturális támogatásáig világ.
Valamennyi szénhidrátnak két H atomja van minden O- és C-atomhoz, így a (CH2O)n. A glükóz például C6H12O6. Az egyszerű cukor szénhidrátok, például a fruktóz és a glükóz monoszacharidokként ismertek. A cukorcsoportok képezhetnek poliszacharidokat; A glikogén például a szénhidrát raktározási formája az izmokban és a májban, amely glükózmolekulák hosszú láncaiból áll.
Lipidek: Az élet "zsírjai"
Lipidek általában a legelterjedtebb szerves vegyületek a testben, még sovány felnőtteknél is, akiknek viszonylag kevés a tárolt zsírszövetük, és a test tömegének 15–20 százalékát teszik ki. Sok szén és hidrogén van bennük, de viszonylag kevés oxigén van a hasonló molekulatömegű szénhidrátokhoz képest.
A trigliceridek az étrendi zsírok neve. Ezek egy három szénatomos cukoralkohol gerincből (glicerin) és három hosszú zsírsavból állnak, amelyek lehet telített (azaz nincs kettős kötése) vagy telítetlen (azaz egy vagy több kettőt tartalmaz) kötvények).
További információ a lipidek meghatározásáról, szerkezetéről és működéséről.
Fehérjék: Tömeg és változatosság hozzáadása
Fehérjék az élet makromolekulái közül talán a legváltozatosabbak. Főleg strukturálisak, szilárd tömeget adnak a szervekhez és szövetekhez. Közülük sok enzim, amelyek katalizál (felgyorsítja) a test biokémiai reakcióit sokszorosára.
A fehérjék nitrogénben gazdag aminosavakból állnak, amelyek közül 20 létezik a szervezetben. Az mRNS utasításai alapján a riboszóma két alegysége állítja össze őket egyfajta RNS segítségével, transzfer RNS (tRNS). Minden aminosavat egyenként adunk a növekvő lánchoz, amelyet a polipeptid és arra hivatott, hogy fehérjévé váljon, amikor a riboszóma felszabadítja és feldolgozza.
További információ a fehérjék jellemzőiről.