Περιεχόμενο
Τα κύτταρα των ζωντανών πραγμάτων κατασκευάζονται κυρίως από τέσσερα στοιχεία: άνθρακα, υδρογόνο, οξυγόνο και άζωτο. Αποτελούν το 96% των ατόμων που βρίσκονται σε ζωντανά πράγματα, έτσι ώστε να θεωρούνται σημαντικά χημικά προϊόντα. Ωστόσο, ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο ορίζετε σημαντικά, άλλα στοιχεία που αποτελούν μόνο ένα μερικές εκατοστιαίες μονάδες κυττάρων μπορούν να κορυφωθούν στη λίστα. Εάν τα μεγάλα σημαίνουν επίσης απαραίτητα για τη ζωή, τότε τα "ιχνοστοιχεία" είναι πολύ μεγάλα αν και αποτελούν μόνο το 0,5% των ατόμων σε έναν οργανισμό.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Τα τέσσερα πιο σημαντικά στοιχεία στα κύτταρα είναι ο άνθρακας, το υδρογόνο, το οξυγόνο και το άζωτο. Ωστόσο, άλλα στοιχεία - όπως το νάτριο, το κάλιο, το ασβέστιο και ο φώσφορος - είναι επίσης σημαντικά.
Τα μεγάλα τέσσερα
Ο άνθρακας, το υδρογόνο, το οξυγόνο και το άζωτο είναι γνωστά ως τα κύρια "οργανικά" στοιχεία, επειδή αποτελούν τα δομικά στοιχεία που καθιστούν δυνατή τη ζωή. Μεταξύ των τεσσάρων, ο άνθρακας είναι ίσως ο πιο ιδιαίτερος, καθώς μπορεί να σχηματίσει δεσμούς με τον εαυτό του και να κάνει μόρια που έχουν πολλά διαφορετικά σχήματα. Τα μόρια άνθρακα μπορούν να είναι μικρές αλυσίδες, μακριές αλυσίδες, λυγισμένες αλυσίδες, αλυσίδες διακλάδωσης και σχήματα δακτυλίων. Οι τέσσερις κατηγορίες μακρομορίων που καθιστούν δυνατή τη ζωή (πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, λιπίδια και νουκλεϊνικά οξέα) είναι όλα κατασκευασμένα από άνθρακα, μαζί με τα άλλα τρία κύρια οργανικά στοιχεία.
Σημαντικά στοιχεία
Εκτός από τα τέσσερα μεγάλα που αναφέρθηκαν παραπάνω, τα επόμενα κύρια στοιχεία θα είναι ο φώσφορος, το θείο, το νάτριο, το χλώριο, το κάλιο, το ασβέστιο και το μαγνήσιο. Αυτά αποτελούν το 3,5% των ζωντανών πραγμάτων. Ο φωσφόρος βοηθάει τη σύνδεση μεμονωμένων μονάδων DNA σε μια μακρά αλυσίδα. Το θείο σχηματίζει γέφυρες μεταξύ διαφορετικών τμημάτων μιας πρωτεΐνης, τα οποία βοηθούν να δώσει την πρωτεΐνη στο 3D σχήμα της. Το νάτριο, το χλώριο, το κάλιο και το ασβέστιο είναι απαραίτητα για τα νευρικά κύτταρα σε ηλεκτρικά σήματα σε άλλα κύτταρα. Και κάποια ένζυμα απαιτούν μαγνήσιο για να δουλέψουν.
Ιχνοστοιχεία
Τα ιχνοστοιχεία είναι παρόντα σε χαμηλά επίπεδα στους οργανισμούς και αποτελούν μόνο το 0,5% των ζωντανών κυττάρων. Ωστόσο, τα ζωντανά πράγματα δεν θα είναι σε θέση να επιβιώσουν χωρίς ιχνοστοιχεία. Τα ιχνοστοιχεία περιλαμβάνουν σίδηρο, ιώδιο, μαγγάνιο, μολυβδαίνιο, σελήνιο, πυρίτιο, κασσίτερο, βανάδιο, βόριο, χρώμιο, κοβάλτιο, χαλκό και φθόριο. Ο σίδηρος βρίσκεται στα ερυθρά αιμοσφαίρια και βοηθά στη μεταφορά οξυγόνου στη ροή του αίματος. Το ιώδιο είναι σημαντικό για την παραγωγή διαφορετικών μορφών θυρεοειδούς ορμόνης, η οποία ρυθμίζει την ανάπτυξη και τα επίπεδα ενέργειας στους ανθρώπους. Πολλά από τα ιχνοστοιχεία απαιτούνται από τα ένζυμα για να συμβούν χημικές αντιδράσεις.
Η σημασία του νερού
Το νερό αποτελείται από δύο άτομα υδρογόνου συνδεδεμένα με ένα άτομο οξυγόνου. Αν και το νερό υπάρχει ως ξεχωριστά μόρια και δεν σχηματίζει φυσικές συνδέσεις με πρωτεΐνες, λιπίδια, υδατάνθρακες και νουκλεϊνικά οξέα, είναι απαραίτητο για τη ζωή. Τα μόρια που καθιστούν δυνατή τη ζωή μόνο λειτουργούν εάν διαλύονται στο νερό. Τα ένζυμα επιταχύνουν τις χημικές αντιδράσεις, τα λιπίδια χρησιμεύουν ως αποθέματα ενέργειας και τα σάκχαρα διασπώνται εύκολα για να παράγουν ενέργεια, αλλά όλα αυτά είναι δυνατά επειδή αυτά τα μόρια επιπλέουν σε υδαρές περιβάλλον. Το υδρογόνο και το οξυγόνο στο νερό είναι δύο από τα τέσσερα μεγάλα στοιχεία της ζωής, αλλά αυτά τα δύο εξυπηρετούν έναν ξεχωριστό σκοπό ως νερό, σε σύγκριση με τους σκοπούς που εξυπηρετούν όταν αποτελούν μέρος των οργανικών μορίων που περιέχουν άνθρακα.