Hva er de seks hovedelementene i levende organismer?

Seks elementer i det periodiske systemet utgjør 97 prosent av kroppens masse: karbon, hydrogen, nitrogen, oksygen, svovel og fosfor. Ikke tilfeldig, disse elementene eksisterer i stor overflod i Melkeveis-galaksen og videre. Mennesker er, som et populært ordtak antyder, stjernestøv.

Navnene på disse seks elementene kan huskes ved å bruke forkortelsen CHNOPS. De fordeles ikke jevnt over hele kroppen, men noen av dem konsentrerer seg fortrinnsvis i noen vev.

Karbons allestedsnærværende natur på jorden og utover ligger i dens evne til å danne forskjellige typer kjemiske bindinger: enkelt, dobbelt og tredobbelt. Med denne egenskapen kan karbon forbinde seg med et bredt spekter av andre elementer. Karbon er en hovedkomponent av aminosyrer, byggesteinene til proteiner. Proteiner utgjør i sin tur strukturelle komponenter i de fleste organer og vev, inkludert muskler, enzymer og nevroner.

Hydrogen, det letteste og enkleste kjemiske elementet, kan bare danne en type binding - en enkeltbinding. Likevel kan hydrogen danne et større utvalg av forbindelser enn noe annet element, til og med karbon. Det er, som navnet antyder, funnet i karbohydrater, men også i proteiner i fett, som er strukturelle hos dyr. I tillegg består de stivelsesholdige komponentene av planter som gir dem sin form av karbohydrater. Vann, som utgjør mer enn to tredjedeler av menneskekroppen, inneholder hydrogen.

Selv om nitrogen kan få relativt lite oppmerksomhet, er det rikelig i naturen. Mer enn tre fjerdedeler av jordens atmosfære består av nitrogengass. Nitrogen finnes i alle aminosyrer og dermed i alle proteiner. I kjemiske termer består en aminogruppe av ett nitrogenatom og to hydrogenatomer. Mens protein ofte betraktes hovedsakelig som en diettkomponent, er proteiner drivere for hverdagen og katalyserer essensielle biokjemiske reaksjoner som bygger organer og vev som holder levende ting i vekst, tilpasning og gjengivelse.

Oksygen er viktig for å puste øyeblikkelig. Samtidig finnes det i vann, alle proteiner og all mat. Fett, som selv de magreste dyrene har i betydelige mengder, inkluderer oksygen, som - som karbon - er et vidunderlig allsidig molekyl fra et kjemisk synspunkt. Etter hvert som Jorden har eldet seg i løpet av sin levetid på fire milliarder år, har oksygenkonsentrasjonen i atmosfæren har jevnt klatret fra spor beløper seg til rundt 20 prosent, understreker dens avgjørende natur i ordningen av livet.

Fosfor er noe av en bakgrunnsspiller i livsvedlikeholdsdramaet. Det er en kritisk del av hver plante- og dyrecelle, da den utgjør hoveddelen av fosfolipid-dobbeltlaget som gir cellemembraner deres integritet samtidig som de lar dem være selektivt permeable for andre stoffer. Fosfor finnes også i bein, og kjemisk energi fra metabolske prosesser lagres for øyeblikkelig bruk i fosforbaserte forbindelser som ADP (adenosindifosfat) og ATP (adenosin difosfat).

Svovel finnes i alle proteiner, spesielt i cystein og metionin. Selv om dens rolle hos mennesker kanskje ikke ofte feires, er den spesielt viktig i sykliske prosesser i bakterier, som har eksistert i milliarder av år lenger enn mennesker, og som nesten vil være etter at menneskene er lange borte. Svovel er også viktig for mange bakterier for å kunne utføre sin versjon av fotosyntese, et sett med reaksjoner som ofte er forbundet med planter.