De obicei, oamenii de știință numesc compuși organici compușii care conțin carbon, deși există și compuși cu carbon care nu sunt organici. Carbonul este unic printre celelalte elemente chimice, deoarece se poate lega în nenumărate moduri cu elemente cum sunt hidrogenul, oxigenul, azotul, sulful și alți atomi de carbon.
Orice organism viu are nevoie de patru tipuri de compuși organici pentru a supraviețui: carbohidrați (zaharuri sau glucide), lipide (grăsimi), proteine și acizi nucleici. Ființele vii iau acești compuși fundamentali din hrană sau îi produc în interiorul corpului lor.
Carbohidrații (zaharurile)
Carbohidrații, cunoscuți și sub denumirea de zaharuri sau glucide, sunt compuși organici care conțin atomi de carbon, hidrogen și oxigen într-un raport de 1-2-1. Oamenii de știință recunosc trei tipuri de carbohidrați care variază în ceea ce privește numărul de molecule de zahăr pe care le conțin.
Monozaharidele, așa cum este glucoza, conțin o singură moleculă de zahăr. Dizaharidele, cum sunt sucroza și lactoza, conțin două molecule de zahăr. Polizaharidele, așa cum sunt amidonul și celuloza, sunt lanțuri formate din numeroase molecule de zahăr.
Organismele folosesc carbohidrații drept sursă de energie, în anumite structuri celulare și ca o modalitate de stocare a energiei pentru utilizarea ulterioară. Carbohidrații sunt cei mai abundenți compuși organici din organismele vii, glucoza fiind cea mai cunoscută formă de carbohidrat.
Lipidele (grăsimile)
Lipidele includ compuși precum grăsimile, acizii grași și cerurile. Acești compuși organici stochează energie, formează componente structurale în interiorul celulei și servesc ca izolație în organism.
Potrivit oamenilor de știință, dieta omului ar trebui să includă doar câteva tipuri esențiale de lipide: acidul linoleic și vitaminele A, D, E și K. Grăsimile ar trebui să reprezinte 20-35% din aportul zilnic de calorii.
Proteinele
Proteinele sunt cei mai versatili compuși organici din organismele vii. Ele fac posibile anumite reacții în organisme, ajută părțile corpului să se miște, conferă structură și, practic, contribuie la toate funcțiile organismului.
La fel ca alți compuși organici, proteinele sunt alcătuite din blocuri mai mici numite aminoacizi. Majoritatea proteinelor de pe pământ conțin combinații de doar 20 de aminoacizi.
Acizii nucleici
În organismele vii există două tipuri de acizi nucleici: acidul dezoxiribonucleic (ADN) și acidul ribonucleic (ARN).
Adesea numit ”matrița” vieții, ADN-ul dictează codurile genetice ale organismelor, care, la rândul lor, determină caracteristicile acestora. ADN-ul stochează informația pentru a crea un tip special de ARN numit ARN mesager (ARNm). ARN-ul este direct responsabil pentru producerea proteinelor.
ADN-ul este format din unități simple denumite nucleotide, grupate sub forma unei structuri asemănătoare unei scări răsucite numite dublu helix.
ARN-ul, care este alcătuit tot din nucleotide, formează doar o singură catenă, foarte strâns legată de ADN.
Variabilitatea secvențelor de nucleotide din ADN-ul și ARN-ul nostru dă individualitatea fiecăruia dintre noi prin determinarea diferitelor proteine pe care corpul nostru le produce și, în cele din urmă, a caracteristicilor pe care le posedăm.