תוֹכֶן
מדענים בדרך כלל מתייחסים לתרכובות המכילות את יסוד הפחמן כאורגני, אם כי כמה תרכובות המכילות אותו אינן אורגניות. פחמן הוא ייחודי בין היסודות מכיוון שהוא יכול בעצם להתחבר בדרכים בלתי מוגבלות עם יסודות כמו מימן, חמצן, חנקן, גופרית ואטומי פחמן אחרים. כל היצורים החיים זקוקים לארבעה סוגים של תרכובות אורגניות כדי לשרוד: פחמימות, שומנים, חומצות גרעין וחלבונים. אורגניזמים מוצאים את התרכובות הבסיסיות הללו בתזונה או מייצרים אותן בגוף.
פחמימות
פחמימות הן תרכובות אורגניות המכילות אטומי פחמן, מימן וחמצן ביחס 1: 2: 1. מדענים מזהים שלושה סוגים שונים של פחמימות המשתנים במספר מולקולות הסוכר שיש להם, לדברי ד"ר מרי ז'אן הולנד, מהמחלקה למדעי הטבע באוניברסיטת ברוך, ניו יורק (ארצות הברית). חד סוכרים, כמו גלוקוז, מכילים מולקולת סוכר. לתרופות סוכר, כמו סוכרוז ולקטוז, יש שתי מולקולות סוכר. פוליסכרידים, כמו עמילן ותאית, הם קשרים של מולקולות סוכר רבות. אורגניזמים משתמשים בפחמימות כאנרגיה, הן במבני תאים והן בדרך לאחסון לשימוש מאוחר יותר. פרופסור ויליאם רוש, בספר הלימוד הווירטואלי שלו לכימיה אורגנית, מציין כי פחמימות הן התרכובות האורגניות הנפוצות ביותר באורגניזמים, כאשר הגלוקוז הוא הצורה הנפוצה ביותר.
ליפידים
ליפידים הם תרכובות כמו שומנים, שמנים ושעוות. תרכובות אורגניות אלה אוגרות אנרגיה, יוצרות רכיבים מבניים בתאים ומקדמות בידוד תרמי באורגניזמים. ד"ר אלפרד מריל וד"ר רחל שירמן, מחברי כתב העת Journal of Nutrition, אומרים שהתזונה האנושית צריכה לכלול רק כמה סוגים של שומנים חיוניים: חומצה לינולאית וויטמינים A, D, E ו- K. ההנחיות ל הדיאטה האמריקאית משנת 2005, שהוכנה על ידי משרד החקלאות של ארצות הברית, ממליצה למבוגרים להגביל שומנים בתזונה ל -20% עד 35% מהקלוריות היומיות שלהם.
חומצות גרעין
שני סוגים של חומצות גרעין קיימים ביצורים חיים: חומצה דאוקסיריבונוקלאית (DNA) וחומצה ריבונוקלאית (RNA). מתואר לעתים קרובות כ"דיאגרמה "של החיים, ה- DNA מכתיב את הקודים הגנטיים של אורגניזמים הקובעים בתורם את מאפייניהם. ה- DNA מאחסן מידע כדי ליצור סוג מיוחד של RNA, הנקרא RNA שליח, או mRNA. RNA אחראי ישירות לייצור חלבונים. ה- DNA מורכב מיחידות פשוטות הנקראות נוקלאוטידים, אשר לובשות צורה של שני גדילים נפרדים המתפתלים כמו סולם מעוות, הנקרא סליל כפול. RNA, העשוי גם הוא מנוקליאוטידים, יוצר קווצה בודדת הקשורה מאוד ל- DNA. השונות ברצפי הנוקליאוטידים ב- DNA וב- RNA שלנו הופכת אותנו ליחידים על ידי קביעת החלבונים השונים שגופנו מייצר, ובאופן בסיסי, על פי המאפיינים שיש לנו.
חלבונים
חלבונים הם אולי הכי תכליתי מכל התרכובות האורגניות שנמצאות ביצורים חיים. הם מאפשרים תגובות מסוימות באורגניזמים, מעבירים תרכובות אחרות בכל הגוף, עוזרים לחלקי הגוף לנוע, מספקים מבנה ובעצם תורמים לכל התפקודים בגוף. כמו תרכובות אורגניות אחרות, חלבונים מורכבים מאבני בניין קטנות הנקראות חומצות אמינו. מרבית החלבונים על פני כדור הארץ מכילים שילובים של 20 חומצות אמינו בלבד, כך על פי ספר הלימוד של Hyper לביוטכנולוגיה באוניברסיטת קולורדו סטייט, ארצות הברית.
