Was sind die sechs Hauptelemente in lebenden Organismen?

Sechs Elemente des Periodensystems machen 97 Prozent der Körpermasse aus: Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel und Phosphor. Nicht zufällig existieren diese Elemente in der Milchstraße und darüber hinaus in großer Menge. Menschen sind, wie ein beliebtes Sprichwort sagt, Sternenstaub.

Die Namen dieser sechs Elemente kann man sich mit dem Akronym CHNOPS merken. Sie sind nicht gleichmäßig im Körper verteilt, aber einige von ihnen konzentrieren sich bevorzugt in einigen Geweben.

Die allgegenwärtige Natur von Kohlenstoff auf der Erde und darüber hinaus liegt in seiner Fähigkeit, verschiedene Arten von chemischen Bindungen zu bilden: Einfach-, Doppel- und Dreifachbindungen. Mit dieser Eigenschaft kann sich Kohlenstoff mit einer Vielzahl anderer Elemente verbinden. Kohlenstoff ist ein Hauptbestandteil von Aminosäuren, den Bausteinen von Proteinen. Proteine ​​wiederum bilden die strukturellen Bestandteile der meisten Organe und Gewebe, einschließlich Muskeln, Enzyme und Neuronen.

Wasserstoff, das leichteste und einfachste chemische Element, kann nur eine Bindungsart eingehen – eine Einfachbindung. Dennoch kann Wasserstoff eine größere Vielfalt an Verbindungen bilden als jedes andere Element, sogar Kohlenstoff. Es kommt, wie der Name schon sagt, in Kohlenhydraten vor, aber auch in Proteinen in Fetten, die bei Tieren strukturell sind. Außerdem bestehen die stärkehaltigen Bestandteile von Pflanzen, die ihnen ihre Form geben, aus Kohlenhydraten. Wasser, das mehr als zwei Drittel des menschlichen Körpers ausmacht, enthält Wasserstoff.

Obwohl Stickstoff vergleichsweise wenig Beachtung findet, ist er in der Natur reichlich vorhanden. Mehr als drei Viertel der Erdatmosphäre bestehen aus Stickstoff. Stickstoff kommt in allen Aminosäuren und damit in allen Proteinen vor. Chemisch gesehen besteht eine Aminogruppe aus einem Stickstoffatom und zwei Wasserstoffatomen. Während Protein oft hauptsächlich als Nahrungsbestandteil angesehen wird, sind Proteine ​​die Treiber des täglichen Lebens und katalysieren essentielle biochemische Reaktionen, die die Organe und Gewebe aufbauen, die das Wachstum, die Anpassung und die Anpassung der Lebewesen antreiben reproduzieren.

Sauerstoff ist von Moment zu Moment für die Atmung von entscheidender Bedeutung. Gleichzeitig kommt es in Wasser, allen Proteinen und allen Lebensmitteln vor. Fette, die selbst die magersten Tiere in beträchtlichen Mengen besitzen, enthalten Sauerstoff, der – wie Kohlenstoff – ein aus chemischer Sicht erstaunlich vielseitiges Molekül ist. Da die Erde im Laufe ihrer mehr als vier Milliarden Jahre alten Lebenszeit gealtert ist, steigt die Sauerstoffkonzentration im Atmosphäre ist stetig von Spurenmengen auf etwa 20 Prozent gestiegen, was ihren entscheidenden Charakter im System unterstreicht des Lebens.

Phosphorus ist so etwas wie ein Hintergrundspieler in dem Drama der Lebenserhaltung. Es ist ein kritischer Bestandteil jeder Pflanzen- und Tierzelle, da es den Großteil der Phospholipid-Doppelschicht bildet das gibt den Zellmembranen ihre Integrität, während es ihnen ermöglicht, selektiv für andere durchlässig zu sein Substanzen. Phosphor kommt auch in Knochen vor und chemische Energie, die aus Stoffwechselprozessen gewonnen wird, wird gespeichert sofortiger Einsatz in phosphorbasierten Verbindungen wie ADP (Adenosindiphosphat) und ATP (Adenosin Diphosphat).

Schwefel kommt in allen Proteinen vor, insbesondere in Cystein und Methionin. Während seine Rolle beim Menschen vielleicht nicht oft gefeiert wird, ist es bei zyklischen Prozessen in Bakterien besonders kritisch. die es seit Milliarden von Jahren länger gibt als die Menschen und die es mit ziemlicher Sicherheit geben wird, wenn die Menschen lange sind Weg. Schwefel ist auch für viele Bakterien unerlässlich, um ihre Version der Photosynthese richtig durchzuführen, eine Reihe von Reaktionen, die am häufigsten mit Pflanzen in Verbindung gebracht werden.