Organiska molekyler, livets byggstenar, definieras av närvaron av kol (C). I de flesta fall binder varje kolatom till väte (H) eller syre (O). Kväve (N) är också vanligt, särskilt i proteiner och nukleinsyror.
Dessa makromolekyler är vanligtvis stora och består av hundratals till tusentals atomer. Kolets tetravalens gör att det kan bilda olika ryggrader – linjära, cykliska eller grenade – vilket gör det till kärnan i organisk kemi.
Vattenlösligheten varierar kraftigt. Till exempel är fettsyrorna som utgör lipider hydrofoba, motståndskraftiga vatten, medan många sockerarter löses upp lätt. Ungefär en tredjedel av den mänskliga kroppsmassan består av organiska molekyler.
DNA (deoxiribonukleinsyra) och RNA (ribonukleinsyra) är de enda nukleinsyrorna som finns i naturen. Deras sockerryggrad - deoxiribos i DNA och ribos i RNA - skiljer sig åt med en enda syreatom. DNA:s dubbla helix lagrar den genetiska koden, medan RNA finns i tre primära former. Messenger-RNA (mRNA) bär instruktioner från DNA till ribosomer, där proteiner syntetiseras.
Kolhydrater representerar tillsammans den vanligaste klassen av organiska molekyler på planeten. Deras roll spänner över grundläggande cellulär näring till strukturellt stöd i växter. Alla kolhydrater delar förhållandet mellan två väten för varje syre- och kolatom, vilket ger den allmänna formeln (CH₂O)ₙ. Enkla sockerarter som glukos (C₆H₁₂O6), fruktos och galaktos är monosackarider. När de kopplas samman bildar de polysackarider som glykogen – ett energilager i muskler och lever – och cellulosa, en strukturell komponent i växtcellväggar som människor inte kan smälta.
Lipider står för 15–20 % av mager kroppsmassa, vilket gör dem till en betydande komponent även hos individer med minimal fettvävnad. De innehåller en hög andel kol och väte i förhållande till syre, vilket förklarar deras hydrofoba natur. Kostfetter, kända som triglycerider, består av en glycerolryggrad bunden till tre fettsyror, som kan vara mättade eller omättade.
Proteiner är de mest varierande makromolekylerna, som ger strukturellt stöd och katalyserar biokemiska reaktioner. De är sammansatta av 20 standardaminosyror, som var och en innehåller kväve. Översättning av mRNA med ribosomer, med hjälp av överförings-RNA (tRNA), producerar polypeptidkedjor som vikas till funktionella proteiner.
För djupare insikter i varje klass, se välrenommerade vetenskapliga resurser.
