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El carbono es singularmente adecuado para este papel central, por el hecho de que es el átomo mas liviano capaz de formar múltiples enlaces covalentes. A raíz de esta capacidad, el carbono puedecombinarse con otros átomos de carbono y con átomos distintos para formar una gran variedad de cadenas fuertes y estables, y de compuestos con forma de anillo. Las moléculas orgánicas derivan susconfiguraciones tridimensionales primordialmente de sus esqueletos de carbono. Sin embargo, muchas de sus propiedades específicas dependen de grupos funcionales. Una característica general de todos loscompuestos orgánicos es que liberan energía cuando se oxidan. Entre los tipos principales de moléculas orgánicas importantes en los sistemas vivos están los carbohidratos, los lípidos, las proteínas y losnucleótidos.

Los carbohidratos son la fuente primaria de energía química para los sistemas vivos. Los más simples son los monosacáridos, como la glucosa, principal fuente de energía de la mayoría deheterótrofos, o ribosa, azúcar de los nucleótidos. Los monosacáridos pueden combinarse para formas disacáridos como la lactosa componente de la leche o la maltasa componente del almidón que es unpolisacárido.

Los lípidos son moléculas hidrofobicas que, como los carbohidratos, almacenan energía y son importantes componentes estructurales. Incluyen las grasas y los aceites, los fosfolipidos,los glucolipidos, las ceras, el colesterol y otros esteroides.

Las proteínas son moléculas muy grandes compuestas de cadenas largas de aminoácidos, conocidas como cadenas polipeptidicas. A partir desolo veinte aminoácidos diferentes usados para hacer proteínas se puede sintetizar una inmensa variedad de diferentes tipos de moléculas proteínicas, cada una de las cuales cumple una funciónaltamente especifica en los sistemas vivos.

Los nucleótidos son moléculas complejas formadas por un grupo fosfato, un azúcar de cinco carbonos y una base nitrogenada. Son los bloques estructurales de...