जीवित चीजों के रासायनिक यौगिकों को जीवों के साथ उनके संबंध के कारण और कार्बन युक्त यौगिक होने के कारण कार्बनिक यौगिकों के रूप में जाना जाता है। कार्बनिक यौगिक, जो जीवन प्रक्रियाओं से जुड़े यौगिक हैं, कार्बनिक रसायन विज्ञान का विषय हैं। असंख्य प्रकार के कार्बनिक यौगिकों में से, सभी जीवित चीजों में चार प्रमुख श्रेणियां पाई जाती हैं: कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड।

कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड।

कार्बोहाइड्रेट

लगभग सभी जीव ऊर्जा के स्रोत के रूप में कार्बोहाइड्रेट का उपयोग करते हैं। इसके अलावा, कुछ कार्बोहाइड्रेट संरचनात्मक सामग्री के रूप में काम करते हैं। कार्बोहाइड्रेट कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन से बने अणु हैं; हाइड्रोजन परमाणुओं का ऑक्सीजन और कार्बन परमाणुओं से अनुपात 2:1 है।

सरल कार्बोहाइड्रेट जिन्हें आमतौर पर शर्करा कहा जाता है, यदि वे एकल अणुओं से बने हों तो मोनोसैकेराइड हो सकते हैं, या यदि वे दो अणुओं से बने हों तो डिसैकराइड हो सकते हैं। सबसे महत्वपूर्ण मोनोसैकेराइड ग्लूकोज है, जो आणविक सूत्र C6H12O6 वाला एक कार्बोहाइड्रेट है। ग्लूकोज जीवित चीजों में ईंधन का मूल रूप है। बहुकोशिकीय जीवों में, यह घुलनशील होता है और शरीर के तरल पदार्थों द्वारा सभी कोशिकाओं तक पहुँचाया जाता है, जहाँ इसे अपनी ऊर्जा जारी करने के लिए चयापचय किया जाता है। ग्लूकोज कोशिकीय श्वसन के लिए प्रारंभिक सामग्री है, और यह प्रकाश संश्लेषण का मुख्य उत्पाद है

जीवित प्राणियों में तीन महत्वपूर्ण डिसैकराइड भी पाए जाते हैं: माल्टोज़, सुक्रोज़ और लैक्टोज़। माल्टोज़ सहसंयोजक रूप से जुड़ी दो ग्लूकोज इकाइयों का एक संयोजन है। टेबल शुगर सुक्रोज ग्लूकोज को फ्रुक्टोज नामक एक अन्य मोनोसैकेराइड से जोड़कर बनता है। लैक्टोज ग्लूकोज और गैलेक्टोज इकाइयों से बना होता है।

जटिल कार्बोहाइड्रेट को पॉलीसेकेराइड के रूप में जाना जाता है। पॉलीसेकेराइड असंख्य मोनोसैकेराइड से जुड़कर बनते हैं। सबसे महत्वपूर्ण पॉलीसेकेराइड में स्टार्च है, जो एक दूसरे से जुड़ी सैकड़ों या हजारों ग्लूकोज इकाइयों से बना होता है। स्टार्च कार्बोहाइड्रेट के भंडारण के रूप में कार्य करता है। दुनिया की अधिकांश मानव आबादी चावल, गेहूं, मक्का और आलू के रूप में स्टार्च से अपनी ऊर्जा जरूरतों को पूरा करती है।

दो अन्य महत्वपूर्ण पॉलीसेकेराइड ग्लाइकोजन और सेलूलोज़ हैं। ग्लाइकोजन भी हजारों ग्लूकोज इकाइयों से बना होता है, लेकिन इकाइयां स्टार्च की तुलना में एक अलग पैटर्न में बंधी होती हैं। ग्लाइकोजन वह रूप है जिसमें ग्लूकोज मानव यकृत में संग्रहीत होता है। सेलूलोज़ का उपयोग मुख्य रूप से संरचनात्मक कार्बोहाइड्रेट के रूप में किया जाता है। यह भी ग्लूकोज इकाइयों से बना है, लेकिन जीवों की कुछ प्रजातियों को छोड़कर इकाइयों को एक दूसरे से जारी नहीं किया जा सकता है। लकड़ी मुख्य रूप से सेलूलोज़ से बनी होती है, जैसे पौधों की कोशिका दीवारें होती हैं। सूती कपड़ा और कागज वाणिज्यिक सेलूलोज़ उत्पाद हैं।

लिपिड
लिपिड कार्बनिक अणु हैं जो कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं से बने होते हैं। कार्बोहाइड्रेट की तुलना में लिपिड में हाइड्रोजन परमाणुओं का ऑक्सीजन परमाणुओं से अनुपात बहुत अधिक होता है। लिपिड में स्टेरॉयड (वह सामग्री जिससे कई हार्मोन बने होते हैं), मोम और वसा शामिल हैं।

वसा में सभी फैटी एसिड एक जैसे हो सकते हैं या वे सभी अलग-अलग हो सकते हैं। वे एक प्रक्रिया द्वारा ग्लिसरॉल अणु से बंधे होते हैं जिसमें पानी निकालना शामिल होता है।

कुछ फैटी एसिड के अणुओं में एक या अधिक दोहरे बंधन होते हैं। जिन वसाओं में ये अणु शामिल होते हैं वे असंतृप्त वसा होते हैं। अन्य फैटी एसिड में कोई दोहरा बंधन नहीं होता है। जिन वसाओं में ये फैटी एसिड शामिल होते हैं वे संतृप्त वसा होते हैं। अधिकांश मानव स्वास्थ्य स्थितियों में, संतृप्त वसा की तुलना में असंतृप्त वसा के सेवन को प्राथमिकता दी जाती है।

कोशिकाओं में जमा वसा आमतौर पर ग्लोब्यूल्स नामक स्पष्ट तेल की बूंदों का निर्माण करती है क्योंकि वसा पानी में नहीं घुलती है। पौधे अक्सर अपने बीजों में वसा जमा करते हैं, और जानवर वसा ऊतक की कोशिकाओं में बड़े, स्पष्ट ग्लोब्यूल्स में वसा जमा करते हैं। वसा ऊतक में वसा में बहुत अधिक संकेंद्रित ऊर्जा होती है। इसलिए, वे जीव के लिए आरक्षित ऊर्जा आपूर्ति के रूप में कार्य करते हैं। मानव पाचन तंत्र में एंजाइम लाइपेज वसा को फैटी एसिड और ग्लिसरॉल में तोड़ देता है।

प्रोटीन
प्रोटीन, सभी कार्बनिक यौगिकों में से सबसे जटिल, अमीनो एसिड से बने होते हैं, जिनमें कार्बन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन परमाणु होते हैं। कुछ अमीनो एसिड में सल्फर परमाणु, फास्फोरस, या लोहा या तांबा जैसे अन्य ट्रेस तत्व भी होते हैं।

कई प्रोटीन विशाल और अत्यंत जटिल होते हैं। हालाँकि, सभी प्रोटीन अपेक्षाकृत सरल अमीनो एसिड की लंबी श्रृंखलाओं से बने होते हैं। अमीनो एसिड 20 प्रकार के होते हैं।

अमीनो एसिड के उदाहरण एलानिन, वेलिन, ग्लूटामिक एसिड, ट्रिप्टोफैन, टायरोसिन और हिस्टिडीन हैं।

पानी के अणुओं को हटाने से प्रोटीन बनाने के लिए अमीनो एसिड जुड़ते हैं। इस प्रक्रिया को निर्जलीकरण संश्लेषण कहा जाता है, और संश्लेषण का उप-उत्पाद पानी है। अमीनो एसिड के बीच बने लिंक पेप्टाइड बॉन्ड होते हैं, और छोटे प्रोटीन को अक्सर पेप्टाइड कहा जाता है।

सभी जीवित वस्तुएँ अपने अस्तित्व के लिए प्रोटीन पर निर्भर हैं। प्रोटीन प्रमुख अणु हैं जिनसे जीवित चीजों का निर्माण होता है। कुछ प्रोटीन कोशिकाओं के जलीय पदार्थ में घुल जाते हैं या निलंबित हो जाते हैं, जबकि अन्य कोशिकाओं की विभिन्न संरचनाओं में शामिल हो जाते हैं। प्रोटीन कोशिकाओं के बाहर ऊतकों में सहायक और मजबूत सामग्री के रूप में भी पाए जाते हैं। हड्डी, उपास्थि, कण्डरा और स्नायुबंधन सभी प्रोटीन से बने होते हैं।

प्रोटीन का एक आवश्यक कार्य एंजाइम के रूप में होता है। एंजाइम कोशिकाओं के भीतर होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं। उनका उपयोग प्रतिक्रिया में नहीं किया जाता है; बल्कि, वे आगामी प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करने के लिए उपलब्ध रहते हैं।

न्यूक्लिक एसिड
प्रोटीन की तरह, न्यूक्लिक एसिड बहुत बड़े अणु होते हैं। न्यूक्लिक एसिड न्यूक्लियोटाइड्स नामक छोटी इकाइयों से बने होते हैं। प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड में एक कार्बोहाइड्रेट अणु (चीनी), एक फॉस्फेट समूह और एक नाइट्रोजन युक्त अणु होता है, जो अपने गुणों के कारण, एक नाइट्रोजनस आधार है।

जीवित जीवों में दो महत्वपूर्ण न्यूक्लिक एसिड होते हैं। एक प्रकार डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड या डीएनए है। दूसरा राइबोन्यूक्लिक एसिड या आरएनए है। डीएनए मुख्य रूप से कोशिका के केंद्रक में पाया जाता है, जबकि आरएनए केंद्रक और साइटोप्लाज्म दोनों में पाया जाता है, एक अर्धतरल पदार्थ जो कोशिका का आयतन बनाता है।

डीएनए और आरएनए अपने घटकों में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। डीएनए में कार्बोहाइड्रेट डीऑक्सीराइबोज होता है, जबकि आरएनए में राइबोज होता है। इसके अलावा, डीएनए में बेस थाइमिन होता है, जबकि आरएनए में यूरैसिल होता है।