有機化合物は、生物が機能するために必要な他の要素とともに常に炭素を含んでいます。 炭素は、8つの電子を保持できる外側の電子殻に4つの電子があるため、重要な要素です。 その結果、水素、酸素、窒素などの他の炭素原子や元素と多くの種類の結合を形成することができます。 炭化水素とタンパク質は、長鎖と複雑な構造を形成できる有機分子の良い例です。 これらの分子で構成された有機化合物は、植物や動物の細胞内の化学反応の基礎です –食物を見つけるため、生殖のため、およびに必要な他のすべてのプロセスのためのエネルギーを提供する反応 生活。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
有機化合物は、共有結合によって相互に結合され、他の原子に結合され、生物の細胞に見られる炭素原子を含む化学物質のクラスのメンバーです。 水素、酸素、窒素は、炭素に加えて有機化合物を構成する典型的な元素です。 特定の有機化学反応に必要な場合は、硫黄、リン、鉄、銅などの他の微量元素も存在する可能性があります。 有機化合物の主なグループは、炭化水素、脂質、タンパク質、および核酸です。
有機化合物の特徴
有機化合物には、炭化水素、脂質、たんぱく質、核酸の4種類があり、生細胞内でさまざまな機能を果たします。 多くの有機化合物は極性分子ではないため、細胞の水にうまく溶解しませんが、他の有機化合物に溶解することがよくあります。 たとえば、砂糖などの炭水化物はわずかに極性があり、水に溶けますが、脂肪は溶けません。 しかし、脂肪はエーテルなどの他の有機溶媒に溶解します。 溶液中では、4種類の有機分子が相互作用し、生体組織内で接触すると新しい化合物を形成します。
有機化合物は、2つの元素のみの数個の原子で構成される分子を持つ単純な物質から、分子に多くの元素が含まれる長く複雑なポリマーまでさまざまです。 たとえば、炭化水素は炭素と水素だけで構成されています。 それらは単純な分子または原子の長い鎖を形成することができ、細胞構造およびより複雑な分子の基本的な構成要素として使用されます。
脂質は、炭素、水素、酸素で構成される脂肪や同様の物質です。 それらは細胞壁と膜を形成するのを助け、食物の主要な成分です。 タンパク質は炭素、水素、酸素、窒素で構成されており、細胞内で2つの主要な機能を持っています。 それらは細胞や臓器の構造の一部を形成しますが、酵素、ホルモン、その他の有機化学物質でもあり、化学反応に関与して生命に不可欠な物質を生成します。
核酸は、炭素、水素、酸素、窒素、リンで構成されています。 RNAおよびDNAとして、他のタンパク質が関与する化学プロセスの指示を保存します。 それらは遺伝暗号のらせん形の分子です。 4種類の有機分子はすべて炭素と他のいくつかの元素に基づいていますが、それらは異なる特性を持っています。
炭化水素
炭化水素は最も単純な有機化合物であり、最も単純な炭化水素はCHです。4 またはメタン。 炭素原子は4つの水素原子と電子を共有して、その外側の電子殻を完成させます。
炭素原子は、水素原子だけと結合する代わりに、その外殻電子の1つまたは2つを別の炭素原子と共有して、長鎖を形成することができます。 たとえば、ブタン、C4H10は、10個の水素原子に囲まれた4個の炭素原子の鎖で構成されています。
脂質
有機化合物のより複雑なグループは脂質または脂肪です。 それらは炭化水素鎖を含みますが、鎖が酸素と結合する部分もあります。 炭素、水素、酸素のみを含む有機化合物は炭水化物と呼ばれます。
グリセロールは単純な脂質の一例です。 その化学式はCです3H8O3、そしてそれはそれぞれに結合した酸素原子を持つ3つの炭素原子の鎖を持っています。 グリセロールは、より多くの複雑な脂質のベースを形成するビルディングブロックです。
タンパク質
ほとんどのタンパク質は非常に大きな分子であり、複雑な構造を持っているため、有機化学反応で重要な役割を果たすことができます。 このような反応では、タンパク質の一部が分解したり、再配列されたり、新しい鎖と結合したりします。 最も単純なタンパク質でさえ、長い鎖と多くのサブセクションを持っています。
たとえば、3-アミノ-2-ブタノールの化学式はCです。4H11いいえ、しかしそれは実際には窒素と酸素原子が結合した一連の炭化水素セクションです。 それは式CHによってより明確に示されます3CH（NH2）CH（OH）CH3、およびアミノ酸は他のタンパク質を生成するための化学反応で使用されます。
核酸
核酸は生細胞の遺伝暗号の基礎を形成し、繰り返しサブユニットの長いストリングです。 たとえば、核酸デオキシリボ核酸またはDNAの場合、分子にはリン酸基、糖、および繰り返しサブユニットであるシトシン、グアニン、チミン、およびアデニンが含まれます。 シトシンを含むDNA分子の部分は化学式Cを持っています9H12O6N3P、および異なるサブユニットを含むセクションは、細胞の核に位置する長いポリマー分子を形成します。
いくつかの有機化合物は存在する最も複雑な分子であり、それらは生命を可能にする化学反応の複雑さを反映しています。 この複雑さにもかかわらず、分子は比較的少数の元素で構成されており、すべてが主成分として炭素を持っています。