ما هي العناصر الستة الرئيسية في الكائنات الحية؟

ستة عناصر في الجدول الدوري تمثل 97٪ من كتلة جسمك: الكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين والكبريت والفوسفور. ليس من قبيل الصدفة أن هذه العناصر موجودة بكثرة في مجرة ​​درب التبانة وخارجها. البشر ، كما يوحي المثل الشائع ، غبار النجوم.

يمكن تذكر أسماء هذه العناصر الستة باستخدام الاختصار CHNOPS. لا يتم توزيعها بشكل موحد في جميع أنحاء الجسم ، ولكن بعضها يتركز بشكل تفضيلي في بعض الأنسجة.

تكمن طبيعة الكربون في كل مكان على الأرض وما وراءها في قدرته على تكوين أنواع مختلفة من الروابط الكيميائية: أحادية وثنائية وثلاثية. مع هذه الخاصية ، يمكن أن ينضم الكربون إلى مجموعة واسعة من العناصر الأخرى. يعتبر الكربون مكونًا رئيسيًا للأحماض الأمينية ، وهي اللبنات الأساسية للبروتينات. تشكل البروتينات بدورها المكونات الهيكلية لمعظم الأعضاء والأنسجة ، بما في ذلك العضلات والإنزيمات والخلايا العصبية.

يمكن للهيدروجين ، أخف وأبسط عنصر كيميائي ، أن يشكل نوعًا واحدًا فقط من الروابط - رابطة واحدة. ومع ذلك ، يمكن للهيدروجين أن يشكل مجموعة متنوعة من المركبات أكثر من أي عنصر آخر ، حتى الكربون. إنه ، كما يوحي الاسم ، موجود في الكربوهيدرات ولكن أيضًا في البروتينات الموجودة في الدهون ، والتي هي هيكلية في الحيوانات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المكونات النشوية للنباتات التي تمنحها شكلها تتكون من الكربوهيدرات. يحتوي الماء ، الذي يشكل أكثر من ثلثي جسم الإنسان ، على الهيدروجين.

على الرغم من أن النيتروجين قد يحظى باهتمام ضئيل نسبيًا ، إلا أنه وفير في الطبيعة. يتكون أكثر من ثلاثة أرباع الغلاف الجوي للأرض من غاز النيتروجين. يوجد النيتروجين في جميع الأحماض الأمينية وبالتالي في جميع البروتينات. من الناحية الكيميائية ، تتكون المجموعة الأمينية من ذرة نيتروجين واحدة وذرتين هيدروجين. في حين أن البروتين غالبًا ما يُعتقد أنه مكون غذائي ، فإن البروتينات هي المحرك للحياة اليومية ، وتحفيزها التفاعلات الكيميائية الحيوية الأساسية التي تبني الأعضاء والأنسجة التي تحافظ على نمو الكائنات الحية وتتكيفها و التكاثر.

الأكسجين ضروري للتنفس على أساس اللحظة. في الوقت نفسه ، يوجد في الماء وجميع البروتينات وجميع الأطعمة. الدهون ، التي تمتلكها حتى أصغر الحيوانات بكميات كبيرة ، تشمل الأكسجين ، والذي - مثل الكربون - هو جزيء متعدد الاستخدامات بشكل مذهل من وجهة نظر كيميائية. نظرًا لأن الأرض قد تقدمت في العمر على مدار حياتها التي تزيد عن أربعة مليارات سنة ، فإن تركيز الأكسجين في لقد ارتفع الغلاف الجوي بشكل مطرد من نسب التتبع إلى حوالي 20 في المائة ، مما يؤكد طبيعته الحاسمة في المخطط من الحياة.

الفوسفور هو عنصر أساسي في دراما صيانة الحياة. إنه جزء مهم من كل خلية نباتية وحيوانية ، حيث أنه يشكل الجزء الأكبر من طبقة ثنائية الفوسفوليبيد يعطي أغشية الخلايا سلامتها مع السماح لها بأن تكون قابلة للاختراق بشكل انتقائي للآخرين مواد. يوجد الفوسفور أيضًا في العظام ، ويتم تخزين الطاقة الكيميائية المشتقة من عمليات التمثيل الغذائي الاستخدام الفوري في المركبات التي أساسها الفوسفور مثل ADP (ثنائي فوسفات الأدينوزين) و ATP (الأدينوزين ثنائي الفوسفات).

يوجد الكبريت في جميع البروتينات ، وعلى الأخص في السيستين والميثيونين. في حين أن دورها في البشر ربما لا يتم الاحتفال به كثيرًا ، إلا أنه مهم بشكل خاص في العمليات الدورية في البكتيريا ، التي كانت موجودة منذ مليارات السنين أطول من البشر وستكون بالتأكيد موجودة بعد أن يصبح البشر طويلًا ذهب. الكبريت ضروري أيضًا للعديد من البكتيريا لتنفيذ نسختها من التمثيل الضوئي بشكل صحيح ، وهي مجموعة من التفاعلات الأكثر شيوعًا المرتبطة بالنباتات.