Zawartość
Komórki istot żywych składają się głównie z czterech pierwiastków: węgla, wodoru, tlenu i azotu. Tworzą 96% atomów znajdujących się w żywych organizmach, więc można je uznać za główne chemikalia. Jednak w zależności od tego, jak zdefiniujesz główne, inne elementy, które stanowią tylko kilka procent komórek, mogą znaleźć się na szczycie listy. Jeśli major oznacza także zasadnicze znaczenie dla życia, to „pierwiastki śladowe” są bardzo duże, chociaż stanowią zaledwie 0,5% atomów w organizmie.
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
Cztery najważniejsze pierwiastki w komórkach to węgiel, wodór, tlen i azot. Jednak inne pierwiastki - takie jak sód, potas, wapń i fosfor - są również ważne.
Wielka Czwórka
Węgiel, wodór, tlen i azot są znane jako główne pierwiastki „organiczne”, ponieważ tworzą one elementy składowe, które umożliwiają życie. Spośród czterech węgiel jest chyba najbardziej wyjątkowy, ponieważ może tworzyć wiązania ze sobą i tworzyć cząsteczki o wielu różnych kształtach. Cząsteczki węgla mogą być łańcuchami krótkimi, długimi, wygiętymi, rozgałęzionymi i pierścieniowymi. Cztery klasy makrocząsteczek, które umożliwiają życie (białko, węglowodany, lipidy i kwasy nukleinowe), wszystkie są wykonane z węgla, podobnie jak pozostałe trzy główne pierwiastki organiczne.
Główne elementy
Oprócz wielkich czterech wymienionych powyżej, następnymi ważnymi pierwiastkami byłyby fosfor, siarka, sód, chlor, potas, wapń i magnez. Stanowią one 3,5% żywych stworzeń. Fosfor pomaga połączyć poszczególne jednostki DNA w długi łańcuch. Siarka tworzy mostki między różnymi częściami białka, które pomagają nadać białku jego trójwymiarowy kształt. Sód, chlor, potas i wapń są niezbędne, aby komórki nerwowe wysyłały sygnały elektryczne do innych komórek. Niektóre enzymy wymagają magnezu do działania.
Elementy śladowe
Pierwiastki śladowe są obecne w organizmach na niskim poziomie i stanowią zaledwie 0,5% żywych komórek. Jednak żywe istoty nie byłyby w stanie przetrwać bez pierwiastków śladowych. Pierwiastki śladowe obejmują żelazo, jod, mangan, molibden, selen, krzem, cynę, wanad, bor, chrom, kobalt, miedź i fluor. Żelazo znajduje się w czerwonych krwinkach i pomaga przenosić tlen do krwioobiegu. Jod jest ważny do wytwarzania różnych form hormonu tarczycy, który reguluje wzrost i poziom energii u ludzi. Wiele pierwiastków śladowych jest wymaganych przez enzymy, aby zachodziły reakcje chemiczne.
Znaczenie wody
Woda składa się z dwóch atomów wodoru związanych z atomem tlenu. Chociaż woda istnieje jako oddzielne cząsteczki i nie tworzy fizycznych połączeń z białkami, lipidami, węglowodanami i kwasami nukleinowymi, jest niezbędna do życia. Cząsteczki, które umożliwiają życie, działają tylko wtedy, gdy są rozpuszczone w wodzie. Enzymy przyspieszają reakcje chemiczne, lipidy służą jako magazyny energii, a cukry są łatwo rozkładane w celu wytworzenia energii, ale wszystko to jest możliwe, ponieważ cząsteczki te pływają w wodnym środowisku. Wodór i tlen w wodzie są dwoma z czterech wielkich elementów życia, ale te dwa służą odrębnemu celowi jako woda, w porównaniu z celami, które pełnią, gdy są częścią cząsteczek organicznych zawierających węgiel.