Ποια είναι τα έξι κύρια στοιχεία των ζωντανών οργανισμών;

Έξι στοιχεία στον περιοδικό πίνακα αντιπροσωπεύουν το 97 τοις εκατό της μάζας του σώματός σας: άνθρακας, υδρογόνο, άζωτο, οξυγόνο, θείο και φώσφορο. Όχι τυχαία, αυτά τα στοιχεία υπάρχουν σε μεγάλη αφθονία στον γαλαξία του Γαλαξία και πέρα. Τα ανθρώπινα όντα είναι, όπως υποδηλώνει ένα δημοφιλές ρητό, το stardust.

Τα ονόματα αυτών των έξι στοιχείων μπορούν να θυμηθούν χρησιμοποιώντας το ακρωνύμιο CHNOPS. Δεν κατανέμονται ομοιόμορφα σε όλο το σώμα, αλλά μερικά από αυτά συγκεντρώνονται κατά προτίμηση σε ορισμένους ιστούς.

Η πανταχού παρούσα φύση του άνθρακα στη Γη και πέρα ​​από αυτό έγκειται στην ικανότητά της να σχηματίζει διαφορετικούς τύπους χημικών δεσμών: μονός, διπλός και τριπλός. Με αυτήν την ιδιότητα, ο άνθρακας μπορεί να ενωθεί με ένα ευρύ φάσμα άλλων στοιχείων. Ο άνθρακας είναι ένα σημαντικό συστατικό των αμινοξέων, τα δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών. Οι πρωτεΐνες, με τη σειρά τους, αποτελούν τα δομικά συστατικά των περισσότερων οργάνων και ιστών, συμπεριλαμβανομένων των μυών, των ενζύμων και των νευρώνων.

Το υδρογόνο, το ελαφρύτερο και απλούστερο χημικό στοιχείο, μπορεί να σχηματίσει μόνο έναν τύπο δεσμού - έναν μόνο δεσμό. Ωστόσο, το υδρογόνο μπορεί να σχηματίσει μεγαλύτερη ποικιλία ενώσεων από οποιοδήποτε άλλο στοιχείο, ακόμη και άνθρακα. Βρίσκεται, όπως υποδηλώνει το όνομα, σε υδατάνθρακες αλλά και σε πρωτεΐνες σε λίπη, που είναι δομικά στα ζώα. Επιπλέον, τα αμυλούχα συστατικά των φυτών που τους δίνουν το σχήμα τους αποτελούνται από υδατάνθρακες. Το νερό, το οποίο αποτελεί περισσότερο από τα δύο τρίτα του ανθρώπινου σώματος, περιέχει υδρογόνο.

Αν και το άζωτο μπορεί να προσελκύσει συγκριτικά λίγη προσοχή, είναι άφθονο στη φύση. Περισσότερα από τα τρία τέταρτα της ατμόσφαιρας της Γης αποτελούνται από αέριο άζωτο. Το άζωτο βρίσκεται σε όλα τα αμινοξέα και έτσι σε όλες τις πρωτεΐνες. Σε χημικούς όρους, μια αμινομάδα αποτελείται από ένα άτομο αζώτου και δύο άτομα υδρογόνου. Ενώ η πρωτεΐνη θεωρείται συχνά ως διατροφικό συστατικό, οι πρωτεΐνες είναι οι κινητήριες δυνάμεις της καθημερινής ζωής, καταλύοντας βασικές βιοχημικές αντιδράσεις που χτίζουν τα όργανα και τους ιστούς που διατηρούν τα ζωντανά όντα να αυξάνονται, να προσαρμόζονται και αναπαραγωγή.

Το οξυγόνο είναι ζωτικής σημασίας για την αναπνοή από στιγμή σε στιγμή. Ταυτόχρονα, βρίσκεται στο νερό, σε όλες τις πρωτεΐνες και σε όλα τα τρόφιμα. Τα λίπη, τα οποία ακόμη και τα πιο λιπαρά ζώα διαθέτουν σε σημαντικές ποσότητες, περιλαμβάνουν οξυγόνο, το οποίο - όπως ο άνθρακας - είναι ένα θαυμάσιο ευέλικτο μόριο από χημική άποψη. Καθώς η Γη έχει παλαιώσει κατά τη διάρκεια της ζωής της τεσσάρων δισεκατομμυρίων συν το χρόνο, η συγκέντρωση οξυγόνου στο η ατμόσφαιρα ανέβηκε σταθερά από ίχνη σε περίπου 20 τοις εκατό, υπογραμμίζοντας την κρίσιμη φύση της στο σχέδιο της ζωής.

Ο Φώσφορος είναι κάτι που παίζει στο παρασκήνιο του δράματος συντήρησης της ζωής. Είναι ένα κρίσιμο μέρος κάθε φυτικού και ζωικού κυττάρου, καθώς σχηματίζει το μεγαλύτερο μέρος της φωσφολιπιδικής διπλής στιβάδας που δίνει στις κυτταρικές μεμβράνες την ακεραιότητά τους επιτρέποντάς τους να είναι επιλεκτικά διαπερατές από άλλες ουσίες. Ο φωσφόρος βρίσκεται επίσης στα οστά και αποθηκεύεται χημική ενέργεια που προέρχεται από μεταβολικές διεργασίες άμεση χρήση σε ενώσεις με βάση τον φώσφορο, όπως ADP (διφωσφορική αδενοσίνη) και ATP (αδενοσίνη διφωσφορικό).

Το θείο βρίσκεται σε όλες τις πρωτεΐνες, κυρίως στην κυστεΐνη και στη μεθειονίνη. Αν και ο ρόλος του στον άνθρωπο ίσως δεν γιορτάζεται συχνά, είναι ιδιαίτερα κρίσιμος στις κυκλικές διεργασίες στα βακτήρια, που έχουν περάσει για δισεκατομμύρια χρόνια περισσότερο από ό, τι οι άνθρωποι και σχεδόν σίγουρα θα κυκλοφορούν μετά από μακρά ανθρώπινα όντα χαμένος. Το θείο είναι επίσης απαραίτητο για πολλά βακτήρια να πραγματοποιήσουν σωστά την εκδοχή της φωτοσύνθεσής τους, ένα σύνολο αντιδράσεων που συνήθως σχετίζονται με τα φυτά.