Moleculen die het vaakst worden aangetroffen in levende wezens en die zijn gebouwd op een koolstofraamwerk, staan bekend als organische moleculen. De koolstof is in een keten of ring verbonden met waterstof en verschillende functionele groepen die aan de keten of ring zijn bevestigd om een monomeer te maken. De monomeren koppelen aan elkaar om moleculen te vormen. In alle cellen worden vier gemeenschappelijke groepen organische moleculen aangetroffen.
Koolhydraten
Koolhydraten hebben een koolstofatoom met twee waterstofatomen en drie tot zes zuurstofatomen. In plantencellen zorgen koolhydraten voor structuur in de vorm van cellulose en voeding in de vorm van zetmeel. Alle suikers zijn koolhydraten en deze voeden tal van cellulaire activiteiten, waaronder fotosynthese. Voorbeelden van koolhydraten zijn glycogeen, glucose, sucrose en lactose.
Lipiden
Opgebouwd uit een vetzuurketen van koolstof en waterstof met aan het eind een alcoholgroep, lipiden omvatten vetten, wassen, steroïden en cholesterol. Na het gebruik van koolhydraten voor energie, zetten cellen het overschot om in vetten en oliën voor energieopslag. De lipidengroep van hormonen en steroïden stuurt berichten tussen cellen, zoals wanneer adrenaline je lichaam aanzet om te handelen bij gevaar. Lipiden vormen ook celmembranen.
Eiwitten
Geconstrueerd door verschillende combinaties van de 20 aminozuren, vervullen eiwitten talrijke functies in cellen. Eiwitten omvatten enzymen die reacties katalyseren, collageen en keratine die structuur geven, hemoglobine dat zuurstof levert en microtubuli die helpen bij celbeweging en celdeling.
Nucleïnezuren
Nucleïnezuren zijn opgebouwd uit nucleotiden die zijn opgebouwd uit een suiker, een fosfaatgroep en een van de vijf stikstofbasen. DNA is een type nucleïnezuur met deoxyribose voor de suiker en adenine, en guanine, cytosine en thymine als de stikstofbasen. RNA is vergelijkbaar met DNA, maar het heeft ribose in plaats van deoxyribose voor zijn suiker en kan ook uracil als stikstofbase hebben. Andere nucleïnezuren omvatten de energiedragende moleculen ATP en NAD.