Il carbonio è uno dei più abbondanti elementi oin terra. Gioca un ruolo molto importante nella formazione e nella manutenzione di tutte le forme di vita, dai virus agli esseri umani. Atomi di carbonio formano legami facilmente, creando così enormi molecole con funzioni complesse. Carboidrati, grassi, acidi nucleici e proteine sono i principali tipi di composti a base di carbonio. Chimica organica è lo studio di carbonio e suoi composti.
Carboidrati
Oltre al carbonio, carboidrati contengono atomi di idrogeno e ossigeno. Negli organismi viventi, i carboidrati sono il più abbondante di tutti i composti organici.
Carboidrati, come gli zuccheri e gli amidi, sono una fonte importante di energia metabolica per erbivori ed esseri umani. Piante e altri organismi viventi che contengono clorofilla, come alcune alghe e batteri, in grado di sintetizzare carboidrati attraverso la fotosintesi. Oltre al loro ruolo nutrizionale, i carboidrati sono anche un importante materiale strutturale in cellule e tessuti.
Grassi
I grassi sono un termine generale usato per riferirsi a un vasto gruppo di composti a base di carbonio che sono insolubili in acqua. Animali negozio di lipidi e altri grassi nei loro tessuti come risorsa energetica. I grassi sono inoltre importanti per l'assorbimento di alcune vitamine, ad esempio A, D, E e K. Questi composti a base di carbonio isolano gli organi del corpo, aiutando a mantenere la temperatura corporea e svolgono un ruolo chiave nella formazione delle membrane cellulari. Alcuni grassi, quali i lipidi, hanno un tenore di carbonio di 75-85 per cento.
Acidi nucleici
Gli acidi nucleici sono molecole organiche contenenti fosforo, oltre a carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto. DNA e RNA sono acidi nucleici legati alla formazione di proteine e trasmissione dei caratteri ereditari; questi composti si trovano spesso nei nuclei delle cellule. Johann Friedrich Miescher fu il primo a isolare il DNA nel fine del 19esimo secolo mentre studiava le cellule bianche del sangue. Solo in seguito, nel 1920, furono gli acidi nucleici legati ai cromosomi, che sono gene-trasportare unità trovati in nuclei delle cellule complesse.
Proteine
Le proteine sono il più complesso di tutti i composti a base di carbonio. Ogni molecola di proteina è composto di molte piccole unità, chiamati aminoacidi, che sono collegati tra loro in una catena. Alcune proteine hanno una funzione strutturale nella costituzione di cellule e tessuti; altri sono responsabili di reazioni chimiche più di guida all'interno della cellula. Queste proteine sono dette enzimi. Il veleno di serpenti velenosi è un esempio di una proteina altamente tossico.