Organische verbindingen vormen het materiaal van levende wezens en omvatten moleculen die het element bevatten koolstof (C). De meeste koolstof in organische verbindingen is gebonden aan waterstof (H) of zuurstof (O). Het element stikstof (N) wordt ook in overvloed aangetroffen in organische verbindingen, omdat het aanzienlijk bijdraagt aan zowel eiwitmoleculen van alle soorten als aan de twee nucleïnezuren.
De meest voorkomende organische verbinding op aarde in termen van chemische klasse is de koolhydraat, een van de vier zogenaamde moleculen van het leven, samen met eiwitten, lipiden en nucleïnezuren. Cellulose, een opslagvorm van koolhydraten in planten die mensen niet kunnen verteren, is een van de meest overvloedige koolhydraten ter wereld.
Algemene kenmerken van organische moleculen
Organische moleculen zijn meestal zeer grote moleculen, waaronder honderden tot tienduizenden individuele atomen. Omdat koolstof kan vier bindingen vormen, de "ruggengraat" van deze moleculen, die lineair kunnen zijn, in een ring of in een combinatie, zijn meestal bijna volledig gemaakt van koolstof.
De oplosbaarheid van organische moleculen in water varieert; de vetzuren van lipiden zijn bijvoorbeeld beroemd are hydrofoob, of 'waterbestendig'. Sommige bevatten naast de hierboven genoemde elementen ook fosfor (P)-atomen. Ongeveer een derde van je lichaam bestaat uit een soort organische moleculen.
Nucleïnezuren: dragers van de genetische code
De twee nucleïnezuren in het lichaam, en in de natuur in het algemeen, zijn: ribonucleïnezuur (RNA) en deoxyribonucleïnezuur (DNA). De suikers die de ruggengraat hiervan vormen, ribose en deoxyribose, verschillen slechts door een enkel zuurstofatoom, met RNA met een hydroxylgroep (-OH) op een plek in het molecuul waar DNA alleen een waterstofatoom heeft (-H).
DNA is dubbelstrengs, in de vorm van een helix, en draagt de genetische "code" voor alle eiwitten die door levende wezens worden gemaakt. RNA komt in drie hoofdvormen, waarvan er één, boodschapper-RNA (mRNA), de genetische code voor een bepaald eiwitproduct van een deel van het DNA naar het ribosoom draagt, waar de code vertaald tot het juiste eiwitproduct.
Koolhydraten: de meest overvloedige organische verbinding ter wereld
Koolhydraten zijn samen de meest voorkomende organische verbinding op aarde. Verschillende organische moleculen spelen verschillende biologische rollen, en binnen de koolhydraatklasse dienen verschillende moleculen een reeks van functies, van de fundamentele bron van cellulaire voeding in alle dingen tot het bieden van structurele ondersteuning in de plant wereld.
Alle koolhydraten hebben twee H-atomen voor elk O- en C-atoom, waardoor ze de algemene molecuulformule van (CH2O)nee. Glucose is bijvoorbeeld C6H12O6. Eenvoudige suikerkoolhydraten zoals fructose en glucose staan bekend als monosachariden. Groepen suiker kunnen polysachariden vormen; glycogeen is bijvoorbeeld een opslagvorm van koolhydraten in de spieren en de lever, gemaakt van lange ketens van glucosemoleculen.
Lipiden: de "vetten" van het leven
Lipiden zijn meestal de meest voorkomende organische stof in het lichaam, zelfs bij magere volwassenen met relatief weinig opgeslagen vetweefsel, dat 15 tot 20 procent van de lichaamsmassa uitmaakt. Ze bevatten veel koolstof en waterstof, maar relatief weinig zuurstof in vergelijking met koolhydraten met een vergelijkbare molecuulmassa.
Triglyceriden zijn de naam voor voedingsvetten. Deze bestaan uit een suikeralcohol-skelet met drie koolstofatomen (glycerol) en drie lange vetzuren, die: kan verzadigd zijn (d.w.z. geen dubbele bindingen hebben) of onverzadigd (d.w.z. één of meer dubbele obligaties).
Lees meer over de definitie, structuur en functie van lipiden.
Eiwitten: bulk en variatie toevoegen
Eiwitten zijn misschien wel de meest diverse van de macromoleculen van het leven. Ze zijn voornamelijk structureel en voegen vaste massa toe aan organen en weefsels. Velen van hen zijn enzymen, die katalyseren (versnelt) biochemische reacties in het lichaam vele malen.
Eiwitten zijn opgebouwd uit stikstofrijke aminozuren, waarvan er 20 in het lichaam voorkomen. In opdracht van mRNA worden ze geassembleerd door de twee subeenheden van het ribosoom, met behulp van een soort RNA genaamd overdracht RNA (tRNA). Elk aminozuur wordt één voor één toegevoegd aan de groeiende keten, die a. wordt genoemd polypeptide en is voorbestemd om een eiwit te worden wanneer het door het ribosoom wordt vrijgegeven en verwerkt.
Lees meer over de eigenschappen van eiwitten.