什麼是有機化合物？

有機化合物總是含有碳以及生物體發揮功能所需的其他元素。

碳是關鍵元素，因為它在一個可以容納八個電子的外層電子殼中有四個電子。

因此，它可以與其他碳原子和元素（如氫、氧和氮）形成多種型別的鍵。

碳氫化合物和蛋白質是可以形成長鏈和複雜結構的有機分子的很好例子。

由這些分子組成的有機化合物是植物和動物細胞中化學反應的基礎——這些反應為尋找食物、繁殖和生命所需的所有其他過程提供能量。

有機化合物的特性

這四種有機化合物是碳氫化合物、脂類、蛋白質和核酸，它們在活細胞中執行不同的功能。

雖然許多有機化合物不是極性分子，因此不能很好地溶解在細胞的水中，但它們通常會溶解在其他有機化合物中。

例如，糖等碳水化合物具有輕微的極性並溶於水，但脂肪則不然。

但脂肪溶於其他有機溶劑，如醚。

當在溶液中時，四種類型的有機分子在活組織內接觸時相互作用並形成新的化合物。

有機化合物的範圍從分子僅由兩個元素的幾個原子組成的簡單物質到分子包含許多元素的長而複雜的聚合物。

例如，碳氫化合物僅由碳和氫組成。

它們可以形成簡單的分子或長鏈原子，用於細胞結構和更復雜分子的基本構建塊。

脂質是由碳、氫和氧組成的脂肪和類似物質。

它們有助於形成細胞壁和細胞膜，是食物的主要成分。

蛋白質由碳、氫、氧和氮組成，在細胞中有兩大功能。

它們構成細胞和器官結構的一部分，但它們也是酶、激素和其他參與化學反應以產生生命必需物質的有機化學物質。

核酸由碳、氫、氧、氮和磷組成。

作為 RNA 和 DNA，它們儲存涉及其他蛋白質的化學過程的指令。

它們是遺傳密碼的螺旋形分子。

這四種有機分子都是以碳和其他一些元素為基礎的，但它們具有不同的性質。

碳氫化合物

烴是最簡單的有機化合物，最簡單的烴是CH

4

或甲烷。

碳原子與四個氫原子共享電子以完成其外層電子殼。

碳原子不僅與氫原子結合，還可以與另一個碳原子共享一個或兩個外殼電子，形成長鏈。

例如，丁烷 C

4

H

10

由四個碳原子鏈組成，周圍環繞著 10 個氫原子。

脂質

一組更復雜的有機化合物是脂類或脂肪。

它們包括烴鏈，但也有鏈與氧鍵合的部分。

只含有碳、氫和氧的有機化合物稱為碳水化合物。

甘油是簡單脂質的一個例子。

其化學式為 C

3

H

8

O

3

，具有三個碳原子鏈，每個碳原子上鍵合一個氧原子。

甘油是構成許多更復雜脂質基礎的組成部分。

蛋白質

大多數蛋白質都是非常大的分子，具有複雜的結構，使它們在有機化學反應中發揮重要作用。

在此類反應中，部分蛋白質會分解、重新排列或與新鏈結合。

即使是最簡單的蛋白質也有長鏈和許多小節。

例如，3-氨基-2-丁醇的化學式為 C

4

H

11

NO，但它實際上是一系列帶有氮和氧原子的碳氫化合物部分。

它更清楚地由式 CH

3

CH（NH

2

）CH（OH）CH

3

表示，氨基酸用於化學反應以產生其他蛋白質。

核酸

核酸構成了活細胞遺傳密碼的基礎，是一長串重複的亞基。

例如，對於核酸脫氧核糖核酸或 DNA，分子包含磷酸基團、糖和重複亞基胞嘧啶、鳥嘌呤、胸腺嘧啶和腺嘌呤。

DNA分子中含有胞嘧啶的部分化學式為C

9

H

12

O

6

N

3

P，含有不同亞基的片段形成位於細胞核內的長聚合物分子。

一些有機化合物是現存最複雜的分子，它們反映了使生命成為可能的化學反應的複雜性。

即使具有這種複雜性，分子也由相對較少的元素組成，並且都以碳為主要成分。