Los compuestos orgánicos son sustancias químicas que contienen carbono, formando enlaces covalentes carbono-carbono o carbono-hidrógeno. En muchos casos contienen oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo, boro, halógenos y otros elementos. Estos compuestos se denominan moléculas orgánicas. No son moléculas orgánicas los compuestos que contienen carburos, los carbonatos y los óxidos de carbono. La principal característica de estas sustancias es que arden y pueden ser quemadas (son compuestos combustibles). La mayoría de los compuestos orgánicos se producen de forma artificial, aunque solo un conjunto todavía se extrae de forma natural.
Las moléculas orgánicas pueden ser de dos tipos:
- Moléculas orgánicas naturales: Son las sintetizadas por los seres vivos, y se llaman biomoléculas, las cuales son estudiadas por la bioquímica.
- Moléculas orgánicas artificiales: Son sustancias que no existen en la naturaleza y han sido fabricadas por el hombre como los plásticos.
La línea que divide las moléculas orgánicas de las inorgánicas ha originado polémicas e históricamente ha sido arbitraria, pero generalmente, los compuestos orgánicos tienen carbono con enlaces de hidrógeno, y los compuestos inorgánicos, no. Así el ácido carbónico es inorgánico, mientras que el ácido fórmico, el primer ácido graso, es orgánico. El anhídrido carbónico y el monóxido de carbono, son compuestos inorgánicos. Por lo tanto, todas las moléculas orgánicas contienen carbono, pero no todas las moléculas que contienen carbono, son moléculas orgánicas.
Tipos de compuestos orgánicos
El carbono es singularmente adecuado para cumplir un papel central en los compuestos orgánicos, por el hecho de que es el átomo más liviano capaz de formar múltiples enlaces covalentes. A raíz de esta capacidad, el carbono puede combinarse con otros átomos de carbono y con átomos distintos. Una característica general de todos los compuestos orgánicos es que liberan energía cuando se oxidan.
En los organismos se encuentran cuatro tipos diferentes de moléculas orgánicas:
- Glúcidos: Son compuestos orgánicos que tienen en su molécula carbono, hidrógeno y oxígeno. Estos dos últimos elementos suelen estar en la misma proporción que en el agua, es decir, existe el doble de hidrógeno que de oxígeno. De ahí que se les conozca con el nombre de hidratos de carbono o carbohidratos. Los carbohidratos son la fuente primaria de energía química para los sistemas vivos, y también son importantes componentes estructurales. Los más simples son los monosacáridos ("azúcares simples"). Los carbohidratos formados por dos monosacáridos reciben el nombre de disacáridos; si son tres los monosacáridos que forman la molécula tenemos un trisacárido, y así sucesivamente hasta obtener los llamados polisacáridos. Los glúcidos más importantes son la glucosa, la ribosa, la galactosa, la sacarosa, el almidón, el glucógeno o la celulosa.
- Lípidos: Están compuestas principalmente por carbono e hidrógeno y en menor medida oxígeno, aunque también pueden contener fósforo, azufre y nitrógeno. No responden a una estructura química común y sus propiedades biológicas son muy variadas, si bien tienen como característica principal el ser hidrofóbas o insolubles en agua y sí en solventes orgánicos como la bencina, el alcohol, el benceno y el cloroformo. En el uso coloquial, a los lípidos se les llama incorrectamente grasas, ya que las grasas son sólo un tipo de lípidos procedentes de animales. Los lípidos cumplen funciones diversas en los organismos vivientes, entre ellas la de reserva energética (triglicéridos), la estructural (fosfolípidos) y la reguladora (esteroides). Algunos de los lípidos más importantes son los ácidos grasos, las grasas, los fosfolípidos o los esteroides.
- Proteínas: Son moléculas muy grandes compuestas de largas cadenas de aminoácidos, conocidas como cadenas polipeptícas. A partir de sólo veinte aminoácidos diferentes se puede sintetizar una inmensa variedad de diferentes tipos de moléculas proteínicas, cada una de las cuales cumple una función altamente específica en los sistemas vivos. De hecho, cada especie animal o vegetal es capaz de sintetizar sus propias proteínas, diferentes de las de otras especies, e incluso dentro de cada especie cada individuo sintetiza las suyas propias. Las proteínas desempeñan un papel fundamental para la vida. Son imprescindibles para el crecimiento del organismo y realizan una enorme cantidad de funciones diferentes, entre las que destacan: la estructural (colágeno y queratina), la reguladora (insulina y hormona del crecimiento), la transportadora (hemoglobina), la inmunológica (anticuerpos), la enzimática (sacarasa y pepsina), la contráctil (actina y miosina), la defensiva (trombina y fibrinógeno), etc.
- Ácidos nucleicos: son macromoléculas, polímeros formados por la repetición de monómeros llamados nucleótidos (que son cinco: la adenina, la guanina, la citosina, la timina y el uracilo). Los ácidos nucleicos forman largas cadenas o polinucleótidos, lo que hace que algunas de estas moléculas lleguen a alcanzar tamaños gigantes (de millones de nucleótidos de largo). Los ácidos nucleicos tienen una enorme importancia, ya que son los responsables de la biosíntesis de las proteínas. Existen dos tipos de ácidos nucleicos: el ácido ribonucleico (ARN) y el ácido desoxirribonucleico (ADN).
