Milliseid bioloogilistes rakkudes leiduvad peamised keemilised elemendid?

Elusrakud on valmistatud peamiselt neljast elemendist: süsinik, vesinik, hapnik ja lämmastik. Nad moodustavad 96% aatomitest, mis on elusolendites, nii et neid peetaks peamisteks kemikaalideks. Sõltuvalt sellest, kuidas määrate duuri, võivad loendi etteotsa tõusta muud elemendid, mis moodustavad vaid paar protsenti lahtritest. Kui major tähendab ka eluks olulist, siis on mikroelemendid väga olulised, ehkki need moodustavad organismi aatomitest vaid 0,5%.

TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)

Neli kõige olulisemat elementi rakkudes on süsinik, vesinik, hapnik ja lämmastik. Kuid olulised on ka muud elemendid - nagu naatrium, kaalium, kaltsium ja fosfor.

Süsinik, vesinik, hapnik ja lämmastik on tuntud kui peamised orgaanilised elemendid, kuna need moodustavad elu võimalikuks muutmise ehituselemendid. Nelja hulgas on süsinik ehk kõige erilisem, kuna see võib luua sidemeid iseendaga ja moodustada molekule, millel on palju erinevaid vorme. Süsiniku molekulid võivad olla lühikesed, pikad, painutatud ahelad, hargnevad ahelad ja rõngakujud. Neli makromolekulide klassi, mis muudavad elu võimalikuks (valk, süsivesikud, lipiidid ja nukleiinhapped), on kõik koos ülejäänud kolme orgaanilise elemendiga süsinikust.

Lisaks eelpool mainitud suurele neljale oleksid järgmised olulised elemendid fosfor, väävel, naatrium, kloor, kaalium, kaltsium ja magneesium. Need moodustavad elusolenditest 3,5%. Fosfor aitab ühendada DNA üksused pika ahelaga. Väävel moodustab valgu erinevate osade vahel sillad, mis aitavad valgule anda 3D kuju. Naatrium, kloor, kaalium ja kaltsium on hädavajalikud närvirakkudele teistele rakkudele elektrisignaalide saatmiseks. Ja mõned ensüümid vajavad toimimiseks magneesiumi.

Mikroelemente on organismides madalal tasemel ja need moodustavad elusrakkudest vaid 0,5%. Kuid elusolendid ei saaks mikroelementideta ellu jääda. Mikroelemendid hõlmavad järgmist:

• rauda
  
• jood
  
• mangaan
  
• molübdeen
  
• seleen
  
• räni
  
• tina
  
• vanaadium
  
• boor
  
• kroom
  
• koobalt
  
• vask
  
• fluor

Rauda leidub punastes verelibledes ja see aitab vereringes hapnikku kanda. Jood on oluline kilpnäärmehormooni erinevate vormide valmistamiseks, mis reguleerivad inimeste kasvu ja energiataset. Ensüümid vajavad paljusid mikroelemente keemiliste reaktsioonide toimumiseks.

Vesi on valmistatud kahest vesiniku aatomist, mis on seotud hapniku aatomiga. Kuigi vesi eksisteerib eraldi molekulidena ega moodusta füüsilisi seoseid valkude, lipiidide, süsivesikute ja nukleiinhapetega, on see eluks hädavajalik. Molekulid, mis muudavad elu võimalikuks, toimivad ainult siis, kui need on vees lahustunud. Ensüümid kiirendavad keemilisi reaktsioone, lipiidid toimivad energiavarudena ja suhkrud lagunevad kergesti energia saamiseks, kuid see kõik on võimalik, kuna need molekulid hõljuvad vesises vees keskkond. Vesinik ja hapnik vees on elu neljast suurest elemendist kaks, kuid need kaks teenivad erilist rolli kui vesi, võrreldes eesmärkidega, mida nad täidavad, kui nad on osa süsinikku sisaldavast orgaanilisest molekulid.