Kādi ir galvenie ķīmiskie elementi, kas atrodami šūnās bioloģijā?

Dzīvo būtņu šūnas galvenokārt sastāv no četriem elementiem: oglekļa, ūdeņraža, skābekļa un slāpekļa. Tie veido 96% atomu, kas atrodas dzīvās būtnēs, tāpēc tos uzskatītu par galvenajām ķīmiskajām vielām. Tomēr atkarībā no tā, kā jūs definējat galveno, saraksta augšdaļā var būt citi elementi, kas veido tikai dažus procentus šūnu. Ja galvenais nozīmē arī būtisku dzīvību, tad “mikroelementi” ir ļoti svarīgi, lai gan tie veido tikai 0,5% no organisma atomiem.

TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)

Četri vissvarīgākie elementi šūnās ir ogleklis, ūdeņradis, skābeklis un slāpeklis. Tomēr svarīgi ir arī citi elementi - piemēram, nātrijs, kālijs, kalcijs un fosfors.

Ogleklis, ūdeņradis, skābeklis un slāpeklis ir pazīstami kā galvenie “organiskie” elementi, jo tie veido celtniecības elementus, kas padara dzīvi iespējamu. Starp četriem ogleklis, iespējams, ir visīpašākais, jo tas var veidot saites ar sevi un veidot molekulas, kurām ir daudz dažādu formu. Oglekļa molekulas var būt īsas ķēdes, garas ķēdes, saliektas ķēdes, sazarojošās ķēdes un gredzenu formas. Četras makromolekulu klases, kas padara dzīvi iespējamu (olbaltumvielas, ogļhidrāti, lipīdi un nukleīnskābes), kopā ar pārējiem trim galvenajiem organiskajiem elementiem ir izgatavoti no oglekļa.

Papildus iepriekšminētajam lielajam četriniekam nākamie galvenie elementi būtu fosfors, sērs, nātrijs, hlors, kālijs, kalcijs un magnijs. Tās veido 3,5% no dzīvajām būtnēm. Fosfors palīdz savienot atsevišķas DNS vienības garā ķēdē. Sērs veido tiltus starp dažādām olbaltumvielu daļām, kas palīdz olbaltumvielai piešķirt 3D formu. Nātrijs, hlors, kālijs un kalcijs ir nepieciešami, lai nervu šūnas nosūtītu elektriskos signālus citām šūnām. Un dažu enzīmu darbībai nepieciešams magnijs.

Mikroelementi organismos atrodas zemā līmenī un veido tikai 0,5% no dzīvajām šūnām. Tomēr dzīvās būtnes nevarētu izdzīvot bez mikroelementiem. Mikroelementi ietver:

• dzelzs
  
• jods
  
• mangāns
  
• molibdēns
  
• selēns
  
• silīcijs
  
• alva
  
• vanādijs
  
• bors
  
• hroms
  
• kobalta
  
• varš
  
• fluors

Dzelzs atrodas sarkanajās asins šūnās un palīdz pārnest skābekli asinsritē. Jods ir svarīgs, lai izveidotu dažādas vairogdziedzera hormona formas, kas regulē augšanu un enerģijas līmeni cilvēkiem. Daudzi mikroelementi ir nepieciešami fermentiem, lai notiktu ķīmiskās reakcijas.

Ūdens ir izgatavots no diviem ūdeņraža atomiem, kas saistīti ar skābekļa atomu. Lai arī ūdens pastāv kā atsevišķas molekulas un neveido fiziskus savienojumus ar olbaltumvielām, lipīdiem, ogļhidrātiem un nukleīnskābēm, tas ir būtisks dzīvībai. Molekulas, kas padara dzīvi iespējamu, darbojas tikai tad, ja tās izšķīdina ūdenī. Fermenti paātrina ķīmiskās reakcijas, lipīdi kalpo kā enerģijas krājumi, un cukuri ir viegli sadalāmi enerģijas ražošanai, bet tas viss ir iespējams, jo šīs molekulas peld ūdeņainā ūdenī vide. Ūdeņradis un skābeklis ūdenī ir divi no četriem lielākajiem dzīves elementiem, taču šie divi ir atšķirīgi kā ūdens, salīdzinot ar mērķiem, ko tie izmanto, ja tie ir oglekli saturoša organiskā daļa molekulas.