מהם שלושה אלמנטים עיקריים הכוללים את המבנה של מולקולות אורגניות?

שלושת היסודות המרכיבים מעל 99 אחוז מהמולקולות האורגניות הם פחמן, מימן וחמצן. שלושת אלה משתלבים יחד ויוצרים כמעט את כל המבנים הכימיים הדרושים לחיים, כולל פחמימות, שומנים וחלבונים. בנוסף, חנקן, כאשר הוא משויך לאלמנטים אלה, יוצר גם מולקולה אורגנית מכריעה בצורת חומצות גרעין.

פחמן הוא החיוני ביותר מבין היסודות ביצירת מולקולות אורגניות; ואכן, החיים על פני כדור הארץ כונו "מבוססי פחמן" בגלל שכיחות הפחמן ביצירת תרכובות חיוניות לאורגניזמים. פחמן נפוץ כל כך בתרכובות אורגניות בגלל יכולתו ליצור עד שש קשרים יציבים עם אטומים אחרים; כתוצאה מכך, פחמן נמצא לעתים קרובות באמצע מולקולה עם כמה אטומים שונים, ומגוון זה הוא שמאפשר לחיים לפרוח. פחמן מהווה כ -10 אחוזים מגוף האדם.

מימן הוא האטום הנפוץ ביותר ביקום, והוא גם היסוד הנפוץ ביותר במולקולות אורגניות. בגלל אופי האלקטרון היחיד שלו, אטומי מימן מתרחשים בכמויות גבוהות בכמה מולקולות אורגניות, ולעתים קרובות משמשים כנקודת קישור בין אטום הפחמן המרכזי לאטומים אחרים. בנוסף, מימן יוצר קשר חזק עם פחמן, המעניק יציבות רבה יותר למולקולה אורגנית מאשר למולקולה ממוצעת. חמצן מהווה כ- 63 אחוזים מגוף האדם.

חמצן הוא יסוד מכריע במולקולות אורגניות מכיוון שבדומה לפחמן הוא יכול להחזיק כמה קשרים שונים (אם כי לא באותו חוזק של ולכן זה בדרך כלל לא נמצא באמצע מולקולה אורגנית), וחשוב מכך, הוא מוסיף מספיק מגוון כדי ליצור כמות אינסופית כמעט של מולקולות. פחמן, מימן וחמצן משתלבים ויוצרים חלבונים, פחמימות (שזה שילוב של פחמן עם מים) ושומנים, כולם תרכובות חיוניות לחיים. חמצן מהווה כ- 26 אחוזים מגוף האדם.

אמנם החמצן אינו נפוץ כמעט כמו פחמן, מימן וחמצן, אך הוא מופיע בסוג חשוב ביותר של מולקולה אורגנית הנקראת חומצת גרעין. שני סוגי חומצות הגרעין המצויים בתאים הם DNA ו- RNA, המהווים את התוכנית הגנטית של התא ומכילה את כל המידע המקודד הדרוש לתא לתפקוד ולהתרבות. חנקן מהווה בערך אחוז אחד מגוף האדם.