Milliseid elemente leidub elusorganismides?

Hoolimata teadaolevast 118 elemendist leidub elusorganismides teada vaid käputäis neist. Tõepoolest, elu tohutu keerukus koosneb peaaegu täielikult neljast elemendist: süsinik, vesinik, hapnik ja lämmastik; umbes 99 protsenti inimkehast koosneb nendest elementidest.

Kõik teadaolevad elusorganismid Maal on süsinikupõhised organismid. Süsinik on eluks hädavajalik, kuna see suudab korraga hoida kuni nelja stabiilset sidet, mis tähendab, et see võib moodustada suurema hulga molekulid ja ühendid kui ükski teine ​​elusorganismides leiduv element ja seega on see sageli keerulise ahela keskel elemendid. Selle omaduse tõttu leidub süsinikku kõigis olulistes rasvades, valkudes ning see on aluseks DNA-le ja RNA-le.

Sarnaselt süsinikule on vesinik üldlevinud molekulide suhtes, mis moodustavad elu põhikomponendid. Tõepoolest, vesinik on hädavajalik, kuna see seondub kergesti süsinikuga. Seda seetõttu, et vesinik toimib ahela süsinikbaasi ja muude elementide vahel ühendavaks elemendiks; vesiniku kõrge elektronegatiivsuse tase võimaldab tal seda rolli täita. Sageli ühendab vesinik süsiniku enamate vesinikuaatomitega ja selle jätkuva ahelaga vesiniku aatomid on see, mis loob orgaanilise molekuli (nt rasva või valk).

Hapnikul on elusorganismis mitu eesmärki. Sarnaselt vesinikuga ühendub see kergesti süsinikuga ja kuna neutraalsel hapniku aatomil on kaheksa elektroni, hapniku aatom kombineerub hõlpsasti rohkemate vesinikuaatomitega, et luua rasvade moodustamisel keeruline ahel või valgud. Lisaks leidub vees hapnikku (koos vesinikuga), mis on elusorganismi jaoks hädavajalik, sest paljud keemilised reaktsioonid elusorganismis toimuvad vees ja vesi on ka rakkude peamine mediaan elama.

Hoolimata sellest, et inimese kogu aatomitest on ainult umbes 1 protsent, on lämmastik nii inimese kui ka muu orgaanilise elu jaoks hädavajalik, kuna seda leidub koos süsiniku kõrval kõigis valkudes. Valk on ühend, mida kasutatakse rakkudes, et anda märku, milliseid toiminguid rakk peab tegema; efektiivselt muudavad valgud DNA passiivsed koodid toiminguteks. Lämmastik sarnaneb hapnikuga ka selle võime poolest siduda mitme vesiniku aatomiga; neutraalsel lämmastikuaatomil on seitse elektroni.