Cellerna i levande saker består huvudsakligen av fyra element: kol, väte, syre och kväve. De utgör 96% av atomerna i levande saker, så de skulle anses vara stora kemikalier. Beroende på hur du definierar större kan dock andra element som bara utgör några procent av cellerna överst i listan. Om major också betyder väsentligt för livet, är "spårämnen" mycket viktiga även om de bara utgör 0,5% av atomerna i en organism.
TL; DR (för lång; Läste inte)
De fyra viktigaste elementen i cellerna är kol, väte, syre och kväve. Men andra element - som natrium, kalium, kalcium och fosfor - är också viktiga.
De fyra stora
Kol, väte, syre och kväve är kända som de viktigaste ”organiska” elementen eftersom de utgör byggstenarna som gör livet möjligt. Bland de fyra är kol kanske det mest speciella, eftersom det kan bilda bindningar med sig själv och bilda molekyler som har många olika former. Kolmolekyler kan vara korta kedjor, långa kedjor, böjda kedjor, förgreningskedjor och ringformer. De fyra klasserna av makromolekyler som gör livet möjligt (protein, kolhydrater, lipider och nukleinsyror) är alla gjorda av kol, tillsammans med de andra tre huvudsakliga organiska elementen.
Viktiga element
Bortsett från de fyra stora som nämnts ovan, skulle nästa huvudelement vara fosfor, svavel, natrium, klor, kalium, kalcium och magnesium. Dessa utgör 3,5% av levande saker. Fosfor hjälper till att ansluta enskilda DNA-enheter till en lång kedja. Svavel bildar broar mellan olika delar av ett protein, vilket hjälper till att ge proteinet sin 3D-form. Natrium, klor, kalium och kalcium är nödvändiga för nervceller att skicka elektriska signaler till andra celler. Och vissa enzymer kräver magnesium för att fungera.
Spårelement
Spårämnen finns i låga nivåer i organismer och utgör bara 0,5% av levande celler. Men levande saker skulle inte kunna överleva utan spårämnen. Spårelement inkluderar:
- järn
- jod
- mangan
- molybden
- selen
- kisel
- tenn
- vanadin
- bor
- krom
- kobolt
- koppar
- fluor
Järn finns i röda blodkroppar och hjälper till att transportera syre i blodet. Jod är viktigt för att göra olika former av sköldkörtelhormon, vilket reglerar tillväxt och energinivåer hos människor. Många av spårämnena krävs av enzymer för att få kemiska reaktioner att hända.
Vattnets betydelse
Vatten består av två väteatomer som binder till en syreatom. Även om vatten existerar som separata molekyler och inte bildar fysiska förbindelser med proteiner, lipider, kolhydrater och nukleinsyror, är det viktigt för livet. Molekylerna som gör livet möjligt fungerar bara om de är upplösta i vatten. Enzymer påskyndar kemiska reaktioner, lipider fungerar som energilager och socker bryts lätt ner att göra energi, men allt detta är möjligt eftersom dessa molekyler flyter i en vattnig miljö. Väte och syre i vatten är två av de fyra stora elementen i livet, men dessa två tjänar en distinkt syfte som vatten, jämfört med de syften de tjänar när de är en del av det kolinnehållande organiska molekyler.