Ученые обычно называют соединения, содержащие элемент углерод, органическими, хотя некоторые углеродсодержащие соединения не являются органическими. Углерод уникален среди других элементов, потому что он может связываться практически безграничными способами с такими элементами, как водород, кислород, азот, сера и другие атомы углерода. Каждому живому существу для выживания необходимы четыре типа органических соединений - углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты и белки. Организмы сталкиваются с этими фундаментальными соединениями в своем рационе или могут вырабатывать их внутри своего тела.
Углеводы
Углеводы - это органические соединения, которые содержат атомы углерода, водорода и кислорода в соотношении 1-2-1. Ученые признают три разных типа углеводов, которые различаются по количеству молекул сахара. они содержат, по словам доктора Мэри Джин Холланд с факультета естественных наук колледжа Барух. Моносахариды, такие как глюкоза, содержат одну молекулу сахара. Дисахариды, такие как сахароза и лактоза, содержат две молекулы сахара. Полисахариды, такие как крахмал и целлюлоза, являются звеньями многочисленных молекул сахара. Организмы используют углеводы в качестве энергии, в определенных клеточных структурах и как способ хранения энергии для дальнейшего использования. Профессор Уильям Ройш в своем Виртуальном учебнике органической химии указывает, что углеводы самые многочисленные органические соединения в организмах, причем глюкоза - самый известный углевод форма.
Липиды
Липиды состоят из таких соединений, как жиры, масла и воски. Эти органические соединения накапливают энергию, образуют структурные компоненты внутри клеток и служат изоляцией в организмах. Доктор Альфред Меррилл и доктор Рэйчел Ширеман, пишущие в Journal of Nutrition, заявляют, что рацион человека должен включать только несколько основных типов липидов: линолевую кислоту и витамины A, D, E и K. В рекомендациях Министерства сельского хозяйства США по питанию для американцев от 2005 г. взрослым рекомендуется ограничивать употребление жиров в своем рационе до 20-35 процентов от дневной нормы калорий.
Нуклеиновые кислоты
В живых существах существуют два типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК). ДНК, которую часто называют «планом жизни», определяет генетические коды организмов, которые, в свою очередь, определяют их характеристики. ДНК хранит информацию для создания особого типа РНК, называемого матричной РНК или мРНК. РНК напрямую отвечает за производство белков. ДНК состоит из единичных единиц, называемых нуклеотидами, принимающих форму двух отдельных цепей, соединенных вместе в скрученную лестничную форму, называемую двойной спиралью. РНК, также состоящая из нуклеотидов, образует единую цепь, очень близкую к ДНК. Вариабельность последовательностей нуклеотидов в нашей ДНК и РНК делает нас индивидуумами, определяя различные белки, производимые нашим телом, и, в конечном итоге, характеристики, которыми мы обладаем.
Белки
Белки, вероятно, являются наиболее универсальными из всех типов органических соединений, обнаруженных в живых существах. Они делают возможными определенные реакции в организмах, переносят другие соединения по телу, помогают частям тела двигаться, обеспечивают структуру и в основном способствуют выполнению всех функций внутри тела. Как и другие органические соединения, белки состоят из более мелких строительных блоков, называемых аминокислотами. Согласно гипертексту биотехнологии Университета штата Колорадо, большинство белков на Земле содержат комбинации всего лишь из 20 аминокислот.