สารประกอบอินทรีย์สี่กลุ่มหลักที่ประกอบเป็นสิ่งมีชีวิต

นักวิทยาศาสตร์มักจะอ้างถึงสารประกอบที่มีธาตุคาร์บอนว่าเป็นอินทรีย์ แม้ว่าสารประกอบที่มีคาร์บอนบางชนิดจะไม่ใช่อินทรีย์ก็ตาม คาร์บอนมีเอกลักษณ์เฉพาะจากธาตุอื่นๆ เนื่องจากคาร์บอนสามารถจับกับธาตุต่างๆ เช่น ไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน กำมะถัน และอะตอมของคาร์บอนอื่นๆ ได้แบบไร้ขีดจำกัด สิ่งมีชีวิตทุกชนิดต้องการสารประกอบอินทรีย์สี่ประเภทเพื่อความอยู่รอด -- คาร์โบไฮเดรต ลิปิด กรดนิวคลีอิก และโปรตีน สิ่งมีชีวิตพบสารประกอบพื้นฐานเหล่านี้ภายในอาหารหรืออาจทำให้อยู่ภายในร่างกาย

คาร์โบไฮเดรตเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีอะตอมของคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจนในอัตราส่วน 1-2-1 นักวิทยาศาสตร์ยอมรับคาร์โบไฮเดรตสามประเภทที่แตกต่างกันซึ่งมีจำนวนโมเลกุลน้ำตาลต่างกัน พวกเขามีตามที่ดร. แมรี่จีนฮอลแลนด์จากภาควิชาวิทยาศาสตร์ธรรมชาติที่วิทยาลัยบารุค โมโนแซ็กคาไรด์ เช่น กลูโคส มีน้ำตาลหนึ่งโมเลกุล ไดแซ็กคาไรด์เช่นซูโครสและแลคโตสมีน้ำตาลสองโมเลกุล โพลีแซ็กคาไรด์ เช่น แป้งและเซลลูโลส เป็นตัวเชื่อมของโมเลกุลน้ำตาลจำนวนมาก สิ่งมีชีวิตใช้คาร์โบไฮเดรตเป็นพลังงาน ในโครงสร้างเซลล์บางอย่าง และเป็นวิธีกักเก็บพลังงานไว้ใช้ในภายหลัง ศาสตราจารย์ William Reusch ในหนังสือเรียนเสมือนจริงของวิชาเคมีอินทรีย์ระบุว่าคาร์โบไฮเดรตคือ สารประกอบอินทรีย์ที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในสิ่งมีชีวิต โดยกลูโคสเป็นคาร์โบไฮเดรตที่คุ้นเคยที่สุด แบบฟอร์ม.

ลิปิดประกอบด้วยสารประกอบต่างๆ เช่น ไขมัน น้ำมัน และไข สารประกอบอินทรีย์เหล่านี้เก็บพลังงาน สร้างส่วนประกอบโครงสร้างภายในเซลล์ และทำหน้าที่เป็นฉนวนในสิ่งมีชีวิต ดร. Alfred Merrill และ Dr. Rachel Shireman เขียนใน Journal of Nutrition ระบุว่าอาหารของมนุษย์ควรมีไขมันที่จำเป็นเพียงไม่กี่ชนิด ได้แก่ กรดไลโนเลอิกและวิตามิน A, D, E และ K แนวทางการบริโภคอาหารสำหรับชาวอเมริกันประจำปี 2548 ของกระทรวงเกษตรสหรัฐฯ แนะนำให้ผู้ใหญ่จำกัดไขมันในอาหารให้อยู่ระหว่าง 20 ถึง 35 เปอร์เซ็นต์ของแคลอรีต่อวัน

กรดนิวคลีอิกมีอยู่ในสิ่งมีชีวิตสองประเภท: กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) และกรดไรโบนิวคลีอิก (RNA) มักถูกอธิบายว่าเป็น "พิมพ์เขียว" ของชีวิต DNA กำหนดรหัสพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต ซึ่งจะกำหนดลักษณะของพวกมัน DNA เก็บข้อมูลเพื่อสร้าง RNA ชนิดพิเศษที่เรียกว่า messenger RNA หรือ mRNA RNA มีหน้าที่โดยตรงในการผลิตโปรตีน ดีเอ็นเอประกอบด้วยหน่วยเดี่ยวที่เรียกว่านิวคลีโอไทด์ โดยอยู่ในรูปของเส้นใยสองเส้นที่แยกจากกัน พันกันเป็นรูปทรงคล้ายบันไดบิดเบี้ยวที่เรียกว่าเกลียวคู่ RNA ยังประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ สร้างสายเดี่ยวที่เกี่ยวข้องกับดีเอ็นเออย่างใกล้ชิด ความแปรปรวนในลำดับของนิวคลีโอไทด์ใน DNA และ RNA ของเราทำให้เราเป็นปัจเจกบุคคลโดยการกำหนดโปรตีนต่างๆ ที่ร่างกายของเราสร้างขึ้น และสุดท้ายคือลักษณะเฉพาะที่เรามี

โปรตีนอาจเป็นสารประกอบอินทรีย์ทุกประเภทที่พบในสิ่งมีชีวิต พวกมันทำให้ปฏิกิริยาบางอย่างเป็นไปได้ในสิ่งมีชีวิต ขนส่งสารประกอบอื่น ๆ ทั่วร่างกาย ช่วยให้ส่วนต่างๆ ของร่างกายเคลื่อนไหว สร้างโครงสร้าง และโดยทั่วไปจะมีส่วนช่วยในการทำงานทั้งหมดภายในร่างกาย เช่นเดียวกับสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ โปรตีนประกอบด้วยหน่วยการสร้างขนาดเล็กที่เรียกว่ากรดอะมิโน โปรตีนส่วนใหญ่บนโลกประกอบด้วยกรดอะมิโนเพียง 20 ชนิดรวมกัน ตามตำราไฮเปอร์เทคโนชีวภาพของมหาวิทยาลัยรัฐโคโลราโด