Quali sono i tre elementi principali che compongono la struttura delle molecole organiche?

I tre elementi che costituiscono oltre il 99% delle molecole organiche sono carbonio, idrogeno e ossigeno. Questi tre si combinano insieme per formare quasi tutte le strutture chimiche necessarie per la vita, inclusi carboidrati, lipidi e proteine. Inoltre, l'azoto, quando accoppiato con questi elementi, forma anche una molecola organica cruciale sotto forma di acidi nucleici.

Il carbonio è il più essenziale degli elementi nella formazione delle molecole organiche; infatti, la vita sulla Terra è stata definita "basata sul carbonio" a causa della prevalenza del carbonio nella formazione di composti essenziali per gli organismi. Il carbonio è così prevalente nei composti organici a causa della sua capacità di formare fino a sei legami stabili con altri atomi; di conseguenza, il carbonio è spesso nel mezzo di una molecola con diversi atomi, ed è questa diversità che permette alla vita di prosperare. Il carbonio costituisce circa il 10% del corpo umano.

L'idrogeno è l'atomo più comune nell'universo ed è anche l'elemento più comune nelle molecole organiche. A causa della sua singolare natura elettronica, gli atomi di idrogeno si trovano in quantità elevate in diverse molecole organiche, spesso fungendo da punto di collegamento tra l'atomo di carbonio centrale e altri atomi. Inoltre, l'idrogeno forma un forte legame con il carbonio, che conferisce maggiore stabilità a una molecola organica rispetto a una molecola media. L'ossigeno costituisce circa il 63% del corpo umano.

L'ossigeno è un elemento cruciale nelle molecole organiche perché, proprio come il carbonio, può contenere diversi legami (sebbene non con la stessa forza di carbonio, quindi normalmente non si trova nel mezzo di una molecola organica) e, cosa importante, aggiunge abbastanza varietà per formare una quantità quasi infinita di molecole. Il carbonio, l'idrogeno e l'ossigeno si combinano per formare proteine, carboidrati (che è una combinazione di carbonio con acqua) e lipidi, tutti composti essenziali per la vita. L'ossigeno costituisce circa il 26% del corpo umano.

Sebbene non sia così diffuso come il carbonio, l'idrogeno e l'ossigeno, l'azoto si presenta in un tipo estremamente importante di molecola organica chiamata acido nucleico. I due tipi di acidi nucleici presenti nelle cellule sono il DNA e l'RNA, che costituiscono il progetto genetico della cellula e contengono tutte le informazioni codificate necessarie per il funzionamento e la riproduzione della cellula. L'azoto costituisce circa l'1% del corpo umano.