Органічні сполуки: малі органічні молекули (моносахариди, амінокислоти, нуклеотиди, ліпіди)

До складу клітин входить багато органічних сполук: вуглеводи, ліпіди, білки, нуклеїнові кислоти тощо. У неживій природі такі сполуки не зустрічаються.

Вуглеводи. Більшість речовин є сполуками вуглецю та води і відповідають формулі (CH₂O). У клітинах рослин вуглеводів до 90 %, у клітинах тварин їх 1–3 %, іноді 5 % (клітини печінки, м’язів). Вуглеводи поділяють на 3 групи: моносахариди, олігосахариди та полісахариди.

Моносахариди - прості цукри із загальною формулою C_nH_2nO_n (глюкоза, фруктоза, рибоза, дезоксирибоза).

Олігосахариди - полімерні вуглеводи, в яких моносахаридні ланки з’єднані ковалентним зв’язком. Найпоширеніші з них — дисахариди (сахароза, лактоза, мальтоза). Речовини цих груп безбарв-ні, кристалічні, добре розчиняються у воді, солодкі на смак.

Полісахариди (крохмаль, целюлоза, хітин) - біополімери, що складаються з мономерів, які сполучаються між собою. Вони нерозчинні або погано розчиняються у воді. Під час гідролізу біополімери розпадаються на глюкозу, яка часто виступає мономером. Основні функції вуглеводів — енергетична та будівельна, 1 г вуглеводів при окисленні виділяє 17,6 кДж енергії. Вуглеводи здатні також до безкисневого розщеплення. Крохмаль і глікоген є запасними поживними речовинами в клітинах. Целюлоза входить до складу оболонки рослинних клітин, надаючи міцність, моносахариди утворюють комплекси із зовнішньою клітинною мембраною, хітин формує покриви членистоногих і оболонку клітин грибів. Рибоза та дезоксирибоза входять до складу АТФ та нуклеїнових кислот.

Ліпіди - органічні сполуки, які є нерозчинними у воді, але добре розчиняються у неполярних розчинниках (ефірі, хлороформі, ацетоні тощо). Хімічна будова молекул ліпідів різна. Вони утворюють тригліцериди (жири та олії), фосфоліпіди, воски, стериди (холестерин, стероїдні гормони). Вміст ліпідів залежить від типу клітин - від 5 до 90 % (у клітинах жирової тканини).

Функції ліпідів в організмі: енергетична, будівельна, захисна. При повному розщепленні 1 г жирів до CO₂ і H₂O виділяється 38,9 кДж енергії. Ліпіди захищають органи від механічних пошкоджень (нирки); вони є теплоізоляторами (кити, тюлені); компонентами стероїдних гормонів, вітамінів A, E, D, K; джерелом води в клітині та запасом поживних речовин.