Er zijn vier hoofdtypen of klassen van organische verbindingen die in alle levende wezens voorkomen: koolhydraten, lipiden, eiwitten, en nucleïnezuren. Daarnaast zijn er andere organische verbindingen die in sommige organismen voorkomen of worden geproduceerd. Alle organische verbindingen bevatten koolstof, meestal gebonden aan waterstof (er kunnen ook andere elementen aanwezig zijn). Laten we de belangrijkste soorten organische verbindingen eens nader bekijken en voorbeelden van deze belangrijke moleculen bekijken.
Koolhydraten zijn organische verbindingen die zijn gemaakt van de elementen koolstof, waterstof en zuurstof. De verhouding van waterstofatomen tot zuurstofatomen in koolhydraatmoleculen is 2: 1. Organismen gebruiken koolhydraten als energiebronnen, structurele eenheden en voor andere doeleinden. Koolhydraten zijn de grootste klasse van organische verbindingen die in organismen worden aangetroffen.
Koolhydraten worden geclassificeerd op basis van het aantal subeenheden dat ze bevatten. Simpele koolhydraten worden suikers genoemd. Een suiker gemaakt uit één eenheid is een
monosaccharide. Als twee eenheden worden samengevoegd, wordt een disaccharide gevormd. Complexere structuren ontstaan wanneer deze kleinere eenheden aan elkaar worden gekoppeld om polymeren te vormen. Voorbeelden van deze grotere koolhydraatverbindingen zijn zetmeel en chitine.Lipiden zijn gemaakt van koolstof-, waterstof- en zuurstofatomen. Lipiden hebben een hogere waterstof-zuurstofverhouding dan in koolhydraten zit. De drie belangrijkste lipidengroepen zijn triglyceriden (vetten, oliën, wassen), steroïden en fosfolipiden. Triglyceriden bestaan uit drie vetzuren die zijn samengevoegd met een molecuul glycerol. Steroïden hebben elk een ruggengraat van vier koolstofringen die met elkaar zijn verbonden. Fosfolipiden lijken op triglyceriden, behalve dat er een fosfaatgroep is in plaats van een van de vetzuurketens.
Lipiden worden gebruikt voor energieopslag, om structuren op te bouwen en als signaalmoleculen om cellen met elkaar te laten communiceren.
Eiwitten bestaan uit ketens van aminozuren die peptiden worden genoemd. Een proteïne kan worden gemaakt van een enkele polypeptideketen of kan een complexere structuur hebben waarbij polypeptidesubeenheden samen worden verpakt om een eenheid te vormen. Eiwitten bestaan uit waterstof-, zuurstof-, koolstof- en stikstofatomen. Sommige eiwitten bevatten andere atomen, zoals zwavel, fosfor, ijzer, koper of magnesium.
Eiwitten vervullen veel functies in cellen. Ze worden gebruikt om structuur op te bouwen, biochemische reacties te katalyseren, voor immuunrespons, om materialen te verpakken en te transporteren, en om genetisch materiaal te repliceren.
Een nucleïnezuur is een type biologisch polymeer dat bestaat uit ketens van nucleotidemonomeren. Nucleotiden, op hun beurt bestaan uit een stikstofbase, suikermolecuul en fosfaatgroep. Cellen gebruiken nucleïnezuren om de genetische informatie van een organisme te coderen.
Naast de vier belangrijkste soorten organische moleculen die in organismen worden aangetroffen, zijn er nog veel meer organische bestanddelen. Deze omvatten oplosmiddelen, medicijnen, vitamines, kleurstoffen, kunstmatige smaakstoffen, toxines en moleculen die worden gebruikt als voorlopers van biochemische verbindingen. Hier zijn enkele voorbeelden: