Kokių elementų yra gyvuose organizmuose?

Nepaisant to, kad yra 118 žinomų elementų, žinoma, kad gyvuose organizmuose jų yra tik keletas. Iš tiesų, didžiulį gyvenimo sudėtingumą beveik visiškai sudaro keturi elementai: anglis, vandenilis, deguonis ir azotas; apie 99 procentus žmogaus kūno sudaro šie elementai.

Visi žinomi gyvi organizmai Žemėje yra anglies pagrindu organizmai. Anglis yra gyvybiškai svarbi dėl jos gebėjimo vienu metu išlaikyti iki keturių stabilių ryšių, tai reiškia, kad ji gali sudaryti didesnę įvairovę molekulės ir junginiai, nei bet kuris kitas gyvuose organizmuose esantis elementas, todėl jis dažnai būna sudėtingos elementai. Dėl šios savybės anglis yra visuose būtiniausiuose riebaluose, baltymuose ir yra DNR ir RNR pagrindas.

Panašiai kaip anglis, vandenilis yra visur molekulėse, kurios sudaro pagrindinius gyvenimo komponentus. Iš tiesų, vandenilis yra būtinas, nes jis lengvai jungiasi su anglimi. Taip yra todėl, kad vandenilis veiksmingai veikia kaip grandinės anglies pagrindo ir kitų elementų jungiamasis elementas; didelis vandenilio elektronegatyvumo lygis leidžia jam atlikti šį vaidmenį. Dažnai vandenilis sujungs anglį su daugiau vandenilio atomų, ir su šia tęstine grandine vandenilio atomai sukuria sudėtingumo lygį, reikalingą organinei molekulei (pvz., riebalams ar baltymas).

Deguonis gyvajame organizme tarnauja keliems tikslams. Panašiai kaip vandenilis, jis lengvai jungiasi su anglimi ir kadangi neutralus deguonies atomas turi aštuonis elektronus, deguonies atomas lengvai susijungia su daugiau vandenilio atomų ir sukuria sudėtingą grandinę formuojant riebalus arba baltymai. Be to, deguonies (kartu su vandeniliu) yra vandenyje, kuris yra būtinas gyvam organizmui, nes daugelis cheminės reakcijos gyvame organizme vyksta vandenyje, o vanduo taip pat yra pagrindinis ląstelių mediana gyventi.

Nepaisant to, kad azotas sudaro tik apie 1 procentą visų žmogaus atomų, azotas yra būtinas tiek žmogaus, tiek kitos organinės gyvybei, nes jis, be anglies, yra visuose baltymuose. Baltymas yra junginys, kuris ląstelėse naudojamas norint parodyti, kokius veiksmus ląstelė turi atlikti; efektyviai baltymai pasyvius DNR kodus paverčia veiksmais. Azotas taip pat panašus į deguonį, nes jis gali jungtis su keliais vandenilio atomais; neutralus azoto atomas turi septynis elektronus.