องค์ประกอบใดบ้างที่พบในสิ่งมีชีวิต?

แม้จะมีธาตุที่รู้จักถึง 118 ธาตุ แต่มีเพียงไม่กี่ธาตุที่รู้กันว่าพบในสิ่งมีชีวิต อันที่จริง ความซับซ้อนอันยิ่งใหญ่ของชีวิตประกอบด้วยธาตุสี่เกือบทั้งหมด ได้แก่ คาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน และไนโตรเจน ร่างกายมนุษย์ประมาณ 99 เปอร์เซ็นต์ประกอบด้วยองค์ประกอบเหล่านี้

สิ่งมีชีวิตที่รู้จักทั้งหมดบนโลกเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีคาร์บอนเป็นส่วนประกอบ คาร์บอนมีความจำเป็นต่อชีวิต เนื่องจากสามารถยึดเกาะที่เสถียรได้ครั้งละสี่พันธะ ซึ่งหมายความว่าคาร์บอนสามารถก่อรูป โมเลกุลและสารประกอบมากกว่าองค์ประกอบอื่นใดที่พบในสิ่งมีชีวิต ดังนั้นจึงมักจะอยู่ตรงกลางของห่วงโซ่ที่ซับซ้อนของ องค์ประกอบ เนื่องจากคุณลักษณะนี้ คาร์บอนจึงถูกพบในไขมัน โปรตีนที่จำเป็นทั้งหมด และเป็นพื้นฐานของ DNA และ RNA

เช่นเดียวกับคาร์บอน ไฮโดรเจนมีอยู่ทั่วไปในโมเลกุลที่สร้างองค์ประกอบพื้นฐานของชีวิต อันที่จริง ไฮโดรเจนเป็นสิ่งจำเป็นเพราะมันจับกับคาร์บอนได้ง่าย เนื่องจากไฮโดรเจนทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบเชื่อมโยงระหว่างฐานคาร์บอนของโซ่กับองค์ประกอบอื่นๆ อย่างมีประสิทธิภาพ อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ระดับสูงของไฮโดรเจนคือสิ่งที่ทำให้มันมีบทบาทนี้ ไฮโดรเจนบ่อยครั้งจะจบลงด้วยการเชื่อมโยงคาร์บอนกับอะตอมของไฮโดรเจนมากขึ้น และสายโซ่ที่ต่อเนื่องของ อะตอมของไฮโดรเจนคือสิ่งที่สร้างระดับความซับซ้อนที่จำเป็นในการสร้างโมเลกุลอินทรีย์ (เช่น ไขมันหรือ โปรตีน).

ออกซิเจนทำหน้าที่หลายอย่างในสิ่งมีชีวิต เหมือนกับไฮโดรเจน มันรวมตัวกับคาร์บอนได้ง่าย และเนื่องจากอะตอมที่เป็นกลางของออกซิเจนมีอิเล็กตรอนแปดตัว อะตอมของออกซิเจนจะรวมตัวกับอะตอมของไฮโดรเจนได้ง่ายขึ้นเพื่อสร้างสายโซ่ที่ซับซ้อนเมื่อสร้างไขมันหรือ โปรตีน นอกจากนี้ ออกซิเจน (พร้อมกับไฮโดรเจน) ยังพบได้ในน้ำ ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตเพราะหลายๆ ปฏิกิริยาเคมีภายในสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นในน้ำ และน้ำก็เป็นค่ามัธยฐานหลักในเซลล์ มีชีวิต.

แม้จะมีเพียงประมาณ 1 เปอร์เซ็นต์ของอะตอมทั้งหมดของมนุษย์ แต่ไนโตรเจนมีความสำคัญต่อทั้งมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอินทรีย์อื่น ๆ เพราะมันพบได้ในโปรตีนทั้งหมดควบคู่ไปกับคาร์บอน โปรตีนเป็นสารประกอบที่ใช้ในเซลล์เพื่อส่งสัญญาณว่าเซลล์ต้องดำเนินการอย่างไร อย่างมีประสิทธิภาพ โปรตีนแปลรหัสแฝงของ DNA เป็นการกระทำ ไนโตรเจนยังคล้ายกับออกซิเจนในความสามารถในการจับกับอะตอมไฮโดรเจนหลายอะตอม อะตอมไนโตรเจนที่เป็นกลางมีเจ็ดอิเล็กตรอน