Le carbone est l'un des éléments les plus abondants oin Terre. Il joue un rôle très important dans la formation et la maintenance de tous les lifeforms, des virus aux êtres humains. Les atomes de carbone forment des liaisons facilement, créant ainsi d'énormes molécules avec des fonctions complexes. Glucides, lipides, acides nucléiques et de protéines sont les principaux types de composés à base de carbone. La chimie organique est l'étude du carbone et de ses composés.
Les glucides
En plus du carbone, des hydrates de carbone contiennent également des atomes d'oxygène et d'hydrogène. Dans les organismes vivants, les hydrates de carbone sont les plus abondants de tous les composés organiques.
Glucides, tels que les sucres et les amidons, sont une source majeure d'énergie métabolique pour les herbivores et les êtres humains. Les plantes et autres organismes vivants contenant de la chlorophylle, comme certaines algues et les bactéries, peuvent synthétiser des hydrates de carbone par la photosynthèse. En plus de leur rôle nutritionnel, des hydrates de carbone constituent également un matériau structurel important dans les cellules et les tissus.
Graisses
Les matières grasses sont un terme général utilisé pour faire référence à un large groupe de composés à base de carbone qui sont insolubles dans l'eau. Les animaux stockent les lipides et d'autres graisses dans les tissus comme une ressource énergétique. Les matières grasses sont également importantes pour l'absorption de certaines vitamines telles que A, D, E et K. Ces composés à base de carbone Isoler les organes du corps, en aidant à maintenir la température du corps et jouent un rôle clé dans la formation des membranes cellulaires. Certaines graisses, telles que des lipides, ont une teneur en carbone de 75 à 85 pour cent.
Acides nucléiques
Les acides nucléiques sont des molécules organiques contenant du phosphore, en plus du carbone, de l'hydrogène, de l'oxygène et de l'azote. L'ADN et l'ARN sont des acides nucléiques liés à la formation de la protéine et la transmission des caractères héréditaires; ces composés sont souvent trouvés dans les noyaux des cellules. Johann Friedrich Miescher a été le premier à isoler l'ADN à la fin du 19ème siècle tout en étudiant les globules blancs. Seulement par la suite, dans les années 1920 étaient des acides nucléiques liés à des chromosomes qui sont des unités de gènes porteurs présents dans les noyaux des cellules complexes.
Protéines
Les protéines sont les plus complexes de tous les composés à base de carbone. Chaque molécule de protéine est constituée de plusieurs petites unités, appelées acides aminés, qui sont reliés entre eux dans une chaîne. Certaines protéines ont une fonction structurelle dans la constitution de cellules et de tissus; d'autres sont responsables de la plupart des réactions chimiques conduisant à l'intérieur de la cellule. Ces protéines sont appelées enzymes. Le venin de serpents venimeux est un exemple d'une protéine hautement toxique.