ਪਦਾਰਥ ਉਹ ਹੈ ਜੋ ਜਗ੍ਹਾ ਘੇਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਜਿਸਦਾ ਭਾਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤੱਤਾਂ ਦੇ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਤੋਂ ਬਣਿਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਕੁਦਰਤੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪਾਏ ਜਾਣ ਵਾਲੇ 92 ਤੱਤਾਂ ਦੀਆਂ ਵਿਲੱਖਣ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ ਜੋ ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤਰੀਕਿਆਂ ਨਾਲ ਮਿਲ ਕੇ ਯੌਗਿਕ ਜਾਂ ਅਣੂ ਬਣਾਉਣ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਪਰਮਾਣੂ, ਜੋ ਪ੍ਰੋਟੋਨ, ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਤੋਂ ਬਣੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਕਿਸੇ ਤੱਤ ਦੀਆਂ ਸਭ ਤੋਂ ਛੋਟੀਆਂ ਇਕਾਈਆਂ ਹਨ ਜੋ ਉਸ ਤੱਤ ਦੇ ਸਾਰੇ ਗੁਣਾਂ ਨੂੰ ਬਰਕਰਾਰ ਰੱਖਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਨੂੰ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦਾਨ ਜਾਂ ਸਾਂਝਾ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਬੰਧਨ ਬਣ ਸਕਣ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਆਇਨਿਕ, ਸਹਿਸੰਯੋਜੀ, ਅਤੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬੰਧਨ, ਨਾਲ ਹੀ ਵੈਨ ਡੇਰ ਵਾਲਜ਼ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ।
ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਗੁਣ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਜੀਵਨ ਨੂੰ ਕਾਇਮ ਰੱਖਣ ਲਈ ਅਹਿਮ ਹਨ। ਇਹ ਧਰੁਵੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬੰਧਨਾਂ ਦਾ ਨਿਰਮਾਣ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਆਇਨਾਂ ਅਤੇ ਹੋਰ ਧਰੁਵੀ ਅਣੂਆਂ ਨੂੰ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਘੁਲਣ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਪਾਣੀ ਇੱਕ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਘੋਲਕ ਹੈ। ਪਾਣੀ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬੰਧਨ ਪਾਣੀ ਨੂੰ ਹੋਰ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਪਦਾਰਥਾਂ ਨਾਲੋਂ ਬਿਹਤਰ ਢੰਗ ਨਾਲ ਗਰਮੀ ਨੂੰ ਸੋਖਣ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਜਿਵੇਂ-ਜਿਵੇਂ ਤਾਪਮਾਨ ਵਧਦਾ ਹੈ, ਪਾਣੀ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬੰਧਨ ਲਗਾਤਾਰ ਟੁੱਟਦੇ ਅਤੇ ਮੁੜ ਬਣਦੇ ਰਹਿੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਵਿੱਚ ਵਧੇਰੇ ਊਰਜਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੋਣ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ ਸਮੁੱਚਾ ਤਾਪਮਾਨ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ। ਪਾਣੀ ਦੀਆਂ ਸੰਸੰਜਕ ਸ਼ਕਤੀਆਂ ਸਤਹ ਤਣਾਅ ਦੇ ਗੁਣ ਨੂੰ ਜਨਮ ਦਿੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਪਾਣੀ ਦੇ ਇਹ ਸਾਰੇ ਵਿਲੱਖਣ ਗੁਣ ਜੀਵਤ ਜੀਵਾਂ ਦੀ ਰਸਾਇਣਕ ਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹਨ।
ਘੋਲ ਦਾ pH ਘੋਲ ਵਿੱਚ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਆਇਨਾਂ ਦੀ ਇਕਾਗਰਤਾ ਦਾ ਮਾਪ ਹੈ। ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਆਇਨਾਂ ਦੀ ਵੱਡੀ ਗਿਣਤੀ ਵਾਲਾ ਘੋਲ ਅੰਮਲ (acidic) ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਦਾ pH ਮੁੱਲ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ ਆਇਨਾਂ ਦੀ ਵੱਡੀ ਗਿਣਤੀ ਵਾਲਾ ਘੋਲ ਖਾਰੀ (basic) ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਦਾ pH ਮੁੱਲ ਉੱਚਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। pH ਪੈਮਾਨਾ 0 ਤੋਂ 14 ਤੱਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ 7 ਦਾ pH ਨਿਰਪੱਖ (neutral) ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਬਫਰ (Buffers) ਅਜਿਹੇ ਘੋਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਬਫਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਵਿੱਚ ਅੰਮਲ ਜਾਂ ਖਾਰ ਜੋੜਨ 'ਤੇ pH ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਨੂੰ ਮੱਧਮ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਬਫਰ ਜੀਵ ਵਿਗਿਆਨਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਆਪਣੇ ਸਥਿਰ pH ਹਾਲਾਤਾਂ ਨੂੰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ ਕਾਰਨ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।
ਜੀਵਤ ਚੀਜ਼ਾਂ ਕਾਰਬਨ-ਆਧਾਰਿਤ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ ਕਿਉਂਕਿ ਕਾਰਬਨ ਜੀਵਤ ਚੀਜ਼ਾਂ ਦੀ ਰਸਾਇਣਕ ਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਕਾਰਬਨ ਪਰਮਾਣੂ ਦੀਆਂ ਚਾਰ ਸਹਿਸੰਯੋਜੀ ਬੰਧਨ ਸਥਿਤੀਆਂ ਕਈ ਕਾਰਜਾਂ ਵਾਲੇ ਯੌਗਿਕਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ਵਿਭਿੰਨਤਾ ਨੂੰ ਜਨਮ ਦੇ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ, ਜੋ ਜੀਵਤ ਚੀਜ਼ਾਂ ਵਿੱਚ ਕਾਰਬਨ ਦੀ ਮਹੱਤਤਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਕਾਰਬੋਹਾਈਡਰੇਟ ਮੈਕਰੋਮੋਲੀਕਿਊਲਜ਼ ਦਾ ਇੱਕ ਸਮੂਹ ਹੈ ਜੋ ਸੈੱਲ ਲਈ ਇੱਕ ਜੀਵਨ-ਦਾਤਾ ਊਰਜਾ ਸਰੋਤ ਹਨ, ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਜੀਵਾਂ ਨੂੰ ਸੰਰਚਨਾਤਮਕ ਸਹਾਇਤਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਸੈੱਲ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਰੀਸੈਪਟਰਾਂ ਵਜੋਂ ਜਾਂ ਸੈੱਲ ਦੀ ਪਛਾਣ ਲਈ ਪਾਏ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਕਾਰਬੋਹਾਈਡਰੇਟਾਂ ਨੂੰ ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡ, ਡਿਸੈਕਰਾਈਡ, ਅਤੇ ਪੋਲੀਸੈਕਰਾਈਡ ਵਜੋਂ ਵਰਗੀਕ੍ਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਅਣੂ ਵਿੱਚ ਮੋਨੋਮਰਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਲਿਪਿਡ ਮੈਕਰੋਮੋਲੀਕਿਊਲਜ਼ ਦਾ ਇੱਕ ਵਰਗ ਹੈ ਜੋ ਅਧਰੁਵੀ (nonpolar) ਅਤੇ ਜਲ-ਵਿਰੋਧੀ (hydrophobic) ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ ਦੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਮੁੱਖ ਕਿਸਮਾਂ ਵਿੱਚ ਚਰਬੀ ਅਤੇ ਤੇਲ, ਮੋਮ, ਫਾਸਫੋਲਿਪਿਡ, ਅਤੇ ਸਟੀਰਾਇਡ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਚਰਬੀ ਅਤੇ ਤੇਲ ਊਰਜਾ ਦਾ ਸਟੋਰ ਕੀਤਾ ਰੂਪ ਹਨ ਅਤੇ ਇਹਨਾਂ ਵਿੱਚ ਟ੍ਰਾਈਗਲਾਈਸਰਾਈਡ ਸ਼ਾਮਲ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਚਰਬੀ ਅਤੇ ਤੇਲ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਫੈਟੀ ਐਸਿਡ ਅਤੇ ਗਲਾਈਸਰੌਲ ਤੋਂ ਬਣੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।
ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਮੈਕਰੋਮੋਲੀਕਿਊਲਜ਼ ਦਾ ਇੱਕ ਵਰਗ ਹੈ ਜੋ ਸੈੱਲ ਲਈ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੇ ਕਾਰਜ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਉਹ ਸੰਰਚਨਾਤਮਕ ਸਹਾਇਤਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਕੇ ਅਤੇ ਐਨਜ਼ਾਈਮ, ਕੈਰੀਅਰ ਜਾਂ ਹਾਰਮੋਨ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਕੇ ਪਾਚਨ ਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਦੇ ਨਿਰਮਾਣ ਬਲਾਕ ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡ ਹਨ। ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਚਾਰ ਪੱਧਰਾਂ 'ਤੇ ਸੰਗਠਿਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ: ਪ੍ਰਾਇਮਰੀ, ਸੈਕੰਡਰੀ, ਟਰਸ਼ੀਅਰੀ, ਅਤੇ ਕੁਆਟਰਨਰੀ। ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਦਾ ਆਕਾਰ ਅਤੇ ਕਾਰਜ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਰੂਪ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਹੋਏ ਹਨ; ਤਾਪਮਾਨ, pH, ਜਾਂ ਰਸਾਇਣਕ ਐਕਸਪੋਜ਼ਰ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਕਾਰਨ ਆਕਾਰ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਵੀ ਤਬਦੀਲੀ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਦੇ ਵਿਨਾਸ਼ (denaturation) ਅਤੇ ਕਾਰਜ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣ ਸਕਦੀ ਹੈ।
ਨਿਊਕਲਿਕ ਐਸਿਡ ਅਜਿਹੇ ਅਣੂ ਹਨ ਜੋ ਨਿਊਕਲੀਓਟਾਈਡਾਂ ਦੀਆਂ ਦੁਹਰਾਉਣ ਵਾਲੀਆਂ ਇਕਾਈਆਂ ਤੋਂ ਬਣੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਸੈੱਲ ਵਿਭਾਜਨ ਅਤੇ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਵਰਗੀਆਂ ਸੈਲੂਲਰ ਗਤੀਵਿਧੀਆਂ ਨੂੰ ਨਿਰਦੇਸ਼ਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਹਰੇਕ ਨਿਊਕਲੀਓਟਾਈਡ ਪੈਂਟੋਜ਼ ਸ਼ੂਗਰ, ਇੱਕ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨਯੁਕਤ ਬੇਸ, ਅਤੇ ਇੱਕ ਫਾਸਫੇਟ ਸਮੂਹ ਤੋਂ ਬਣਿਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਨਿਊਕਲਿਕ ਐਸਿਡ ਦੀਆਂ ਦੋ ਕਿਸਮਾਂ ਹਨ: DNA ਅਤੇ RNA।