المركبات العضوية ذات الجزيئات الضخمة هي أساس الطبيعة الحية، فالمركبات الهامة الداخلة في تركيب النباتات، مثل متعدد السكريات واللجنين والبروتينات، والمواد البيكتينية ، كلها جزيئات ضخمة. كما أن الخواص الميكانيكية الهامة للب الخشب، والقطن، الكتان، ناتجة عن إحتوائها على مقدار كبير من متعدد السكريات ذي جزئ ضخم هو السيللوز. وهناك متعدد السكريات آخر هو النشا الذى يشكل القسم الرئيسي من تركيب البطاطس، والقمح، والأرز، والذرة والشعير وبالإضافة إلى ذلك، يعتبر الفحم النباتي والفحم الحجري، نواتج التحول الجيولوجي للأنسجة النباتية، وبشكل رئيسي السيللوز والليجنين، لذلك يمكن أن تنسب هذه المواد إلى مركبات الجزيئات الضخمة أيضاً. ونجد في الجدول (1) تركيب بعض المواد النباتية الهامة.

إن المادة النباتية الموجودة على الكرة الأرضية كبيرة جدا ، لدرجة أن عدد المركبات ذات الجزيئات الضخمة الداخلة في تركيبها يشكل رقماً هائلاً يفوق العدد الكلى لجميع المركبات العضوية الأخرى .

 - a الكربوهيدرات كمركبات ضخمة :

عالم النباتات مصنع ضخم للمركبات ذات الجزيئات الضخمة ، حيث يتحقق فيه التخليق البيوكيميائى لبولي السكريدات العالية والليجنين. كما أن الإنزيمات (enzymes) البروتينية تلعب دور الحفازات في عمليات النباتات المعقدة، المؤدية إلى تخليق مواد ذات جزيئات ضخمة. ويشكل ثاني أوكسيد الكربون المادة الأولية في تخليق الكربوهيدرات (carbohydrates) . فهو ينطلق بلا إنقطاع في الهواء لكونه الناتج النهائي لأكسدة كل المركبات الحاويـة علـى الكربون. أما العملية الطبيعية الوحيدة التي يتعرض فيهـا ثـانـي أوكسيد الكربون لتحول عكسي هي تمثيله من قبل النباتات. لهذا السبب تتدعم دورة الكربون، ويحتفظ بتوازنه في الكرة الأرضية.

أما النتيجة النهائية والهامة في عملية التمثيل هذه، فهي تكوين بولي السكريدات العالية، ويمكن التعبير عنها بالمعادلة :

ويتطلب تحقيق هذه العملية صرف كمية كبيرة من الطاقة المأخوذة من الأشعة الشمسية، إذ تتحول الطاقة الضوئية في النباتات إلى طاقة كيميائية صعبة الإنتشار، حيث إنها تتجمع في المادة النباتية، أي في مركبات الجزيئات الضخمة المتشكلة. أما الطاقة الشمسية المخزونة فتستخدم في نواح مختلفة، مثال ذلك ما يجرى في عملية هضم المواد الغذائية من قبل الجسم الحى، أثناء حرق المادة النباتية أو نواتج تحولاتها الجيولوجية (الفحم النباتي، الفحم الحجري). كما تستخدم أيضاً في عملية التحولات الكيميائية اللاحقة... إلخ. ويتشكل من جديد ثاني أوكسيد الكربون نتيجة إنطلاق الطاقة المخزونة فى النباتات. وبهذا الشكل تقفل دورة الكربون في الطبيعة.

- b البروتينات كجزيئات ضخمة :

الطاقة الكيميائية هي النوع الرئيسي من أنواع الطاقة التي تأخذها الأجسام الحية، وينحصر الدور الأساسي في عالم النباتات، في إختزان هذه الطاقة والحفاظ على توازن الكربون في الطبيعة. فالنباتات نفسها مجموعة معقدة من المركبات العضوية، تشكل الكربوهيدرات ذات الجزيئات الضخمة القسم الرئيسي فيها، كما تشكل البروتينات، التي هي مركبات ذات جزيئات ضخمة أيضاً، أساس العالم الحيواني، حيث تعتبر القسم الرئيسي الهام في تركيب كل المواد ذات الأصل الحيواني تقريباً. إذ تتألف العضلات، والأنسجة الرابطة الدماغ والدم والجلد والشعر والصوف، والقرون، من البروتينات ذات الجزيئات الضخمة (جدول (2)

إن وظيفة البروتينات في الجسم متعددة الجوانب، فإلى جانب المواد البروتينية، الداخلة في تركيب الأنسجة اللحائية، والإستنادية، مؤمنة بذلك صلابة الهيكل العظمى، والوظائف الدفاعية، وعمل العضلات، يوجد عدد هائل من البروتينات، التي تلعب دور الحفازات. وتسمى بالأنزيمات والتي تتحقق بواسطتها كل التحولات الكيميائية المعقدة في الجسم الحي.

ويحدد الدور الذى تلعبه البروتينات في العمليات الحياتية أهميتها بالنسبة للبشرية الحياة هي طريقة وجود الأجسام البروتينة، وتنحصر طريقة الموجود هذه في جوهرها في عمليات التجدد الذاتي الدائمة للأجزاء الكيميائية المكونة لهذه الأجسام".

وتستخدم البشرية في حاجاتها مواد متنوعة ذات منشأ حيواني أهمها المواد الغذائية ( كاللحم والسمك، والحليب)، والصوف، والحرير الطبيعي والجلود، حيث تشكل البروتينات العنصر الرئيسي في تركيبها.

C - الأحماض النووية كمركبات ضخمة :

تلعب الأحماض النووية (nucleic acids ذات الجزيئات الضخمة، دوراً هاماً في النشاط الحيوي للأجسام الحيوانية والنباتية، وهى عبارة عن بولي إيثيرات حمض الفوسفوريك و N - الريبوزيدات. كما تشترك هذه الأحماض في التخليق البيوكيميائى للبروتينات. وتشكل الأحماض النووية منقوصة الأوكسجين (desoxyribonucleic acids) بالإشتراك مع البروتينات الحامل المادي للوراثة.

وتنتشر مركبات الجزيئات الضخمة المختلطة وهى البروتينات، التي تحتوى إما على مكون كربوهيدري أو ليبيدي، أو ترتبط مع الأحماض النووية، ومتعدد السكريات الحاوية إمـا علـى مـركـب بروتيني أو على مركب ليبيدي، أو على الإثنين معا. وتقوم هذه المركبات المختلفة ذات الجزيئات الضخمة بوظائف هـامـة جـداً فـي الجسم، إذ تحدد الفصيلة التي ينتمى إليها جسم الإنسان والحيوان كما تعين خصائص الميكروبات التي تلعب - كما - يبدو  دوراً واضحاً في ظاهرة المناعة. وتدخل المركبات المختلطة ذات الجزيئات الضخمة في تركيب أنسجة الجسم العصبية والأنسجة الرابطة وفي السوائل الإفرازية، كما تشترك في تنظيم العمليات العصبية. وتنتمى أيضا بعض الأنزيمات والهرمونات المنظمة لنشاط الجسم الحيوي، إلى مركبات الجزيئات الضخمة المختلطة.

 فمسألة وجود العالم الحيواني أو النباتي إذن هي عملية تشكل وتحول وتفكك الكربوهيدرات والبروتينات ذات الجزيئات الضخمة. فلا توجد في الطبيعة مواد عضوية تتصف بمثل هذه الأهمية، التي تتصف بها الكربوهيدرات العالية والبروتينات والأحماض النووية.

وهناك نوع آخر هام من المركبات العضوية الطبيعية ذات الجزيئات الضخمة، هي الكاوتشوك الطبيعي، إلا أن دوره في الحقيقة ينحصر فقط في الاستعمالات التكنيكية، وفي نفس الوقت لا يمكننا أن نتصور التكنيك الحديث بدون المطاط، الذي تم الحصول عليه لسنوات عديدة من الكاوتشوك الطبيعي فقط. ومنذ وقت غير بعيد تم الحصول على أنواع من الكاوتشوك، تقارب صفاتها صفات الكاوتشوك الطبيعي، وقد تتفوق عليه في بعض الصفات الأخرى. وتلعب مركبات الجزيئات الضخمة في المعادن نفس الدور الكبير، الذى تلعبه المركبات العضوية ذات الجزيئات الضخمة في العالم الحي.

d - المركبات اللاعضوية كجزيئات ضخمة :

ويتألف القسم الرئيسي للقشرة الأرضية من أكاسيد السليكون والألومنيوم وأكاسيد العناصر الأخرى ذات التكافؤ المتعدد ، المرتبطة فيما بينها بشكل جزيئات ضخمة. ومن أكثر هذه الأكاسيد إنتشارا هو الأوكسيد اللامائي أو انهيدريد السيليكون [SiO2] الذي هو بلا شك مركب ذو جزئ ضخم. ويشكل هذا الأنهيدريد %50% من مجموع كتلة الكرة الأرضية، بينما تصل نسبته إلى 60% في القسم الخارجي من القشرة الأرضية (الطبقة الجرانيتية). والمعتقد أن الكمية الرئيسية من السيليكون توجد في القشرة الأرضية بشكل بوليمرات انهيدريد السيليكون النقي، ويشكل سيليكات معقدة ذات جزيئات ضخمة وبشكل خاص سيليكات الألومنيوم)، إلا أن كمية قليلة منه تشكل سيليكات ذات جزيئات صغيرة.

ويعتبر الكوارتز أحد أشكال انهيدريد السيليكون الأكثر إنتشاراً ، حيث يشكل القسم الأساسي من الرمل والصخور، كما أن البلور الصخري والأميتيست ( الكركهان)، يعتبران من انهيدريد السيليكون البوليمري النقي تقريباً.

ويوجد أوكسيد الألومنيوم [Al2O3] البوليمري في الطبيعة، بشكل معدن الكورندوم والمعادن الثمينة كالياقوت الأحمر والياقوت الأزرق. والمعتقد أن المواد الطينية تتألف من سيليكات الألومنيوم ذات الجزيئات الضخمة المتغيرة التركيب. ويحتمل أن يكون الأسيستوس والميكا، وهما عبارة عن سيليكات معقدة التركيب، ذات بنية جزيئية ضخمة. كما وتعتبر الأشكال المختلفة للكربون العنصري ،الماس ، الجرافيت، الكرون اللابلوري) مواد لها صفات الجزيئات الضخمة.