Sisältö
Elävien esineiden solut koostuvat pääasiassa neljästä elementistä: hiilestä, vedystä, hapesta ja typestä. Ne muodostavat 96% atomissa, jotka ovat elossa, joten niitä pidetään tärkeinä kemikaaleina. Sen mukaan, miten määrität tärkeimmät, muut elementit, jotka muodostavat vain muutaman prosentin soluista, voivat kuitenkin olla listan kärjessä. Jos pääaine tarkoittaa myös elämän kannalta välttämätöntä, niin ”hivenaineet” ovat erittäin tärkeitä, vaikka ne muodostavat vain 0,5% organismin atomeista.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Solujen neljä tärkeintä elementtiä ovat hiili, vety, happi ja typpi. Muut elementit - kuten natrium, kalium, kalsium ja fosfori - ovat kuitenkin myös tärkeitä.
Iso neljä
Hiiltä, vetyä, happea ja typpeä kutsutaan tärkeimmistä "orgaanisista" elementeistä, koska ne muodostavat rakennusaineita, jotka tekevät elämästä mahdolliseksi. Neljän joukossa hiili on ehkä erityisimpiä, koska se voi muodostaa sidoksia itsensä kanssa ja muodostaa molekyylejä, joilla on monenlaisia muotoja. Hiilimolekyylit voivat olla lyhyitä ketjuja, pitkiä ketjuja, taivutettuja ketjuja, haarautuvia ketjuja ja rengasmuotoja. Neljä luokkaa makromolekyylejä, jotka tekevät elämästä mahdolliseksi (proteiini, hiilihydraatit, lipidit ja nukleiinihapot), ovat kaikki valmistettu hiilestä, samoin kuin kolme muuta pääorgaanista orgaanista ainetta.
Tärkeimmät elementit
Edellä mainitun suuren neljän lisäksi seuraavat pääelementit olisivat fosfori, rikki, natrium, kloori, kalium, kalsium ja magnesium. Ne muodostavat 3,5% elävistä asioista. Fosfori auttaa yhdistämään yksittäiset DNA-yksiköt pitkään ketjuun. Rikki muodostaa siltoja proteiinin eri osien välillä, mikä auttaa antamaan proteiinille 3D-muodon. Natrium, kloori, kalium ja kalsium ovat välttämättömiä hermosoluille sähköisiksi signaaleiksi muille soluille. Ja jotkut entsyymit vaativat magnesiumia toimimaan.
Hivenaineet
Hivenaineita on vähän organismeissa, ja ne muodostavat vain 0,5% elävistä soluista. Elävät asiat eivät kuitenkaan kykenisi selviytymään ilman hivenaineita. Hivenaineita ovat rauta, jodi, mangaani, molybdeeni, seleeni, pii, tina, vanadiini, boori, kromi, koboltti, kupari ja fluori. Rautaa löytyy punasoluista ja auttaa kuljettamaan happea verenkiertoon. Jodi on tärkeä erilaisissa kilpirauhashormonimuodoissa, jotka säätelevät ihmisen kasvua ja energiatasoa. Entsyymit vaativat monia hivenaineita kemiallisten reaktioiden toteuttamiseksi.
Veden merkitys
Vesi on valmistettu kahdesta vetyatomista, jotka ovat sitoutuneet happiatomiin. Vaikka vesi on olemassa erillisinä molekyyleinä eikä se muodosta fysikaalisia yhteyksiä proteiinien, lipidien, hiilihydraattien ja nukleiinihappojen kanssa, se on välttämätöntä elämälle. Elämän mahdollistavat molekyylit toimivat vain, jos ne on liuotettu veteen. Entsyymit nopeuttavat kemiallisia reaktioita, lipidit toimivat energiavarastoina ja sokerit hajoavat helposti energian tuottamiseksi, mutta kaikki tämä on mahdollista, koska nämä molekyylit kelluvat vetisessä ympäristössä. Vety ja happi vedessä ovat kaksi elämän neljästä suuresta elementistä, mutta näillä kahdella on erillinen tarkoitus vedena, verrattuna tarkoituksiin, joita ne palvelevat, kun ne ovat osa hiiltä sisältäviä orgaanisia molekyylejä.