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Wissenschaftler bezeichnen Verbindungen, die das Kohlenstoffelement enthalten, im Allgemeinen als organisch, obwohl einige Verbindungen, die es enthalten, nicht organisch sind. Kohlenstoff ist unter den Elementen einzigartig, da er sich grundsätzlich unbegrenzt mit Elementen wie Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel und anderen Kohlenstoffatomen verbinden kann. Alle Lebewesen benötigen vier Arten organischer Verbindungen, um zu überleben: Kohlenhydrate, Lipide, Nukleinsäuren und Proteine. Organismen finden diese grundlegenden Verbindungen in der Nahrung oder produzieren sie im Körper.
Kohlenhydrate
Kohlenhydrate sind organische Verbindungen, die Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatome im Verhältnis 1: 2: 1 enthalten. Wissenschaftler erkennen drei verschiedene Arten von Kohlenhydraten, die sich in der Anzahl ihrer Zuckermoleküle unterscheiden, so Dr. Mary Jean Holland vom Department of Natural Sciences der Baruch University, New York (USA). Monosaccharide enthalten wie Glucose ein Zuckermolekül. Disaccharide wie Saccharose und Lactose haben zwei Zuckermoleküle. Polysaccharide wie Stärke und Cellulose sind Bindungen zahlreicher Zuckermoleküle. Organismen nutzen Kohlenhydrate als Energie, sowohl in Zellstrukturen als auch zur Speicherung für die spätere Verwendung. Professor William Reusch weist in seinem virtuellen Lehrbuch für organische Chemie darauf hin, dass Kohlenhydrate die am häufigsten vorkommenden organischen Verbindungen in Organismen sind, wobei Glukose die häufigste Form ist.
Lipide
Lipide sind Verbindungen wie Fette, Öle und Wachse. Diese organischen Verbindungen speichern Energie, bilden Strukturkomponenten in Zellen und fördern die Wärmeisolierung in Organismen. Dr. Alfred Merrill und Dr. Rachel Shireman, Autoren des Journal of Nutrition, sagen, dass die menschliche Ernährung nur wenige Arten essentieller Lipide enthalten sollte: Linolsäure und Vitamine A, D, E und K. Die Richtlinien für Die amerikanische Diät von 2005, die vom US-Landwirtschaftsministerium erstellt wurde, empfiehlt Erwachsenen, die Fette in ihrer Ernährung auf 20% bis 35% ihrer täglichen Kalorien zu beschränken.
Nukleinsäuren
Bei Lebewesen gibt es zwei Arten von Nukleinsäuren: Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA). DNA wird oft als "Diagramm" des Lebens bezeichnet und bestimmt die genetischen Codes von Organismen, die wiederum ihre Eigenschaften bestimmen. DNA speichert Informationen, um eine spezielle Art von RNA herzustellen, die als Messenger-RNA oder mRNA bezeichnet wird. RNA ist direkt für die Produktion von Proteinen verantwortlich. DNA besteht aus einfachen Einheiten, die als Nukleotide bezeichnet werden und die Form von zwei getrennten Strängen haben, die sich wie eine verdrehte Leiter, die als Doppelhelix bezeichnet wird, aufwickeln. RNA, ebenfalls aus Nukleotiden, bildet einen Einzelstrang, der sehr eng mit DNA verwandt ist. Die Variabilität der Sequenzen von Nukleotiden in unserer DNA und RNA macht uns zu Individuen, indem wir die verschiedenen Proteine bestimmen, die unser Körper produziert, und im Grunde genommen die Eigenschaften, die wir haben.
Proteine
Proteine sind möglicherweise die vielseitigste aller organischen Verbindungen, die in Lebewesen vorkommen. Sie ermöglichen bestimmte Reaktionen in Organismen, transportieren andere Verbindungen durch den Körper, helfen Körperteilen, sich zu bewegen, sorgen für Struktur und tragen im Grunde zu allen Funktionen im Körper bei. Wie andere organische Verbindungen bestehen Proteine aus kleinen Bausteinen, die als Aminosäuren bezeichnet werden. Die meisten Proteine auf dem Planeten enthalten laut dem Hyper Textbook of Biotechnology der Colorado State University, USA, Kombinationen von nur 20 Aminosäuren.
