Hvilke elementer finnes i levende organismer?

Til tross for at det er 118 kjente elementer, er det bare kjent at en håndfull av dem finnes i levende organismer. Faktisk består den enorme kompleksiteten i livet nesten utelukkende av fire elementer: karbon, hydrogen, oksygen og nitrogen; omtrent 99 prosent av menneskekroppen består av disse elementene.

Alle kjente levende organismer på jorden er karbonbaserte organismer. Karbon er viktig for livet på grunn av dets evne til å holde opptil fire stabile bindinger om gangen, noe som betyr at det kan danne et større utvalg av molekyler og forbindelser enn noe annet element som finnes i levende organismer, og dermed er det ofte midt i en kompleks kjede av elementer. På grunn av denne funksjonen finnes karbon i alle essensielle fettstoffer, proteiner og er grunnlaget for DNA og RNA.

I likhet med karbon er hydrogen allestedsnærværende for molekyler som danner de grunnleggende komponentene i livet. Faktisk er hydrogen viktig fordi det lett binder seg til karbon. Dette er fordi hydrogen effektivt fungerer som et koblingselement mellom karbonbasen i en kjede og andre elementer; hydrogens høye grad av elektronegativitet er det som gjør det mulig å spille denne rollen. Ofte vil hydrogen ende opp med å knytte karbon til flere hydrogenatomer, og denne fortsatte kjeden av hydrogenatomer er det som skaper kompleksitetsnivået som trengs for å skape et organisk molekyl (f.eks. et fett eller protein).

Oksygen tjener flere formål i en levende organisme. I likhet med hydrogen, kombineres det enkelt med karbon, og fordi et nøytralt oksygenatom har åtte elektroner, et oksygenatom kombineres lett med flere hydrogenatomer for å skape en kompleks kjede når det dannes fett eller proteiner. I tillegg finnes oksygen (sammen med hydrogen) i vann, noe som er viktig for en levende organisme fordi mange kjemiske reaksjoner i en levende organisme forekommer i vann, og vann er også den primære medianen i hvilke celler bo.

Til tross for bare å utgjøre omtrent 1 prosent av et menneskes totale atomer, er nitrogen viktig for både menneskelig og annet organisk liv fordi det, sammen med karbon, finnes i alle proteiner. Et protein er en forbindelse som brukes i celler for å signalisere hvilke handlinger cellen trenger å ta; effektivt, proteiner oversetter de passive kodene til DNA til handlinger. Nitrogen er også lik oksygen i sin evne til å binde seg til flere hydrogenatomer; et nøytralt nitrogenatom har syv elektroner.