Има четири основни типа или класове органични съединения, които се срещат във всички живи същества: въглехидрати, липиди, протеини, и нуклеинова киселина. Освен това има и други органични съединения, които могат да бъдат намерени в или произведени от някои организми. Всички органични съединения съдържат въглерод, обикновено свързан с водород (могат да присъстват и други елементи). Нека разгледаме по-подробно ключовите видове органични съединения и да видим примери за тези важни молекули.
Въглехидратите са органични съединения, изградени от елементите въглерод, водород и кислород. Съотношението на водородните атоми към кислородните атоми във въглехидратните молекули е 2: 1. Организмите използват въглехидрати като енергийни източници, структурни единици и за други цели. Въглехидратите са най-големият клас органични съединения, открити в организмите.
Въглехидратите се класифицират според това колко субединици съдържат. Простите въглехидрати се наричат захари. Захарта, направена от една единица, е a
монозахарид. Ако две единици са съединени заедно, се образува дизахарид. По-сложните структури се образуват, когато тези по-малки единици се свързват помежду си, за да образуват полимери. Примерите за тези по-големи въглехидратни съединения включват нишесте и хитин.Липидите са изградени от въглеродни, водородни и кислородни атоми. Липидите имат по-високо съотношение на водород към кислород, отколкото се срещат във въглехидратите. Трите основни групи липиди са триглицериди (мазнини, масла, восъци), стероиди и фосфолипиди. Триглицеридите се състоят от три мастни киселини, присъединени към молекула глицерол. Всеки стероид има гръбнак от четири въглеродни пръстена, свързани помежду си. Фосфолипидите приличат на триглицериди, освен че на мястото на една от веригите на мастни киселини има фосфатна група.
Липидите се използват за съхранение на енергия, за изграждане на структури и като сигнални молекули, които помагат на клетките да комуникират помежду си.
Протеините се състоят от вериги от аминокиселини, наречени пептиди. Протеинът може да бъде направен от една полипептидна верига или може да има по-сложна структура, при която полипептидните субединици се събират заедно, за да образуват единица. Протеините се състоят от водородни, кислородни, въглеродни и азотни атоми. Някои протеини съдържат други атоми, като сяра, фосфор, желязо, мед или магнезий.
Протеините обслужват много функции в клетките. Те се използват за изграждане на структура, катализиране на биохимични реакции, за имунен отговор, за пакетиране и транспортиране на материали и за подпомагане на репликацията на генетичен материал.
Нуклеиновата киселина е вид биологичен полимер, съставен от вериги от нуклеотидни мономери. нуклеотиди, от своя страна се състоят от азотна основа, захарна молекула и фосфатна група. Клетките използват нуклеинови киселини, за да кодират генетичната информация на организма.
В допълнение към четирите основни вида органични молекули, открити в организмите, има и много други органични съединения. Те включват разтворители, лекарства, витамини, оцветители, изкуствени аромати, токсини и молекули, използвани като прекурсори на биохимични съединения. Ето няколко примера: