Pierwiastki i grupy związków chemicznych występujące w organizmach

Pierwiastki budujące ciało organizmu:

• Węgiel (C) – atomy węgla tworzą podstawę struktury związków chemicznych. Wchodzi w skład dwutlenku węgla, który jest substratem w fotosyntezie i produktem w procesie oddychania
• Tlen (O) – To składnik związków organicznych i nieorganicznych (wody, dwutlenku węgla, soli mineralnych). Niezbędny dla organizmów oddychających tlenowo
• Wodór (H) – Wchodzi w skład wody (a woda stanowi 80% składu komórki), podstawowy składnik wszystkich związków organicznych
• Azot (N) – To podstawowy składnik aminokwasów, białek i nukleotydów, między innymi buduje ATP. Zawarty w solach mineralnych stanowi główne jego źródło dla roślin
• Siarka (S) – Obecna w aminokwasach oraz w białkach wchodzących w skład wytworów naskórka (włosów, paznokci, kopyt, rogów, piór)
• Fosfor (P) – Stanowi budulec kości, występuje w kwasie nukleinowym oraz w ATP
• Potas (K) – Główny składnik komórek twórczych u roślin, zwiększa przepuszczalność błon komórkowych
• Wapń (Ca) – Budulec szkieletu, zmniejsza przepuszczalność błon komórkowych
• Magnez (Mg) – Wchodzi w skład chlorofilu
• Żelazo (Fe) – Jest składnikiem hemoglobiny

Z tych wszystkich pierwiastków wyróżniamy pierwiastki biogenne: C,H,O,P,N,S

Pierwiastki biogenne budują związki organiczne:

Białka: należą do podstawowych składników chemicznych komórek. Białka biorą udział w reakcjach odpornościowych organizmu, są obecne w skórze i wytworach naskórka. Występują w mięśniach, umożliwiając ich skurcz. Budują szkielet, wchodzą w skład śliny i mleka. Niektóre z nich są hormonami. Białko – hemoglobina, odpowiada za transport tlenu. Znajdują się one także na powierzchni błon komórkowych, gdzie jako receptory, odbierają informacje docierające do komórki. Białka enzymatyczne przyśpieszają przebieg reakcji chemicznych.

Cukry: Stanowią źródło energii. Rośliny wytwarzają glukozę w procesie fotosyntezy, zwierzęta muszą dostarczać cukry z pożywieniem. Glukoza w mitochondrium ulega spalaniu – jest to proces oddychania komórkowego, podczas którego wyzwalana jest energia. Cukry stanowią także składnik ścian komórkowych roślin (celuloza) oraz ścian komórkowych grzybów i szkieletów zewnętrznych stawonogów (chityna). W postaci skrobi występują jako materiał zapasowy u roślin, zaś u zwierząt w postaci glikogenu.

Lipidy: Tłuszcze właściwe obecne np. w tkance podskórnej pełnią funkcję energetyczną, zapasową oraz termoizolacyjną i ochronną. Woski występujące na powierzchni organów roślinnych i w łoju na skórze ograniczają utratę wody i dają ochronę przed patogenami. Fosfolipidy stanowią element budulcowy błon komórkowych.

Kwasy nukleinowe: Wyróżnia się dwa podstawowe rodzaje kwasów nukleinowych: kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) i kwas rybonukleinowy (RNA). Cząsteczki DNA są materiałem genetycznym organizmów żywych. Zapis budowy wszystkich cząsteczek białek występujących w komórce to informacja genetyczna. Jest ona zapisana w DNA w postaci genów. Kwas rybonukleinowy (RNA) jest zaangażowany w syntezę białek w komórce.

Inne związki chemiczne występujące w organizmach

Woda: jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dzięki czemu może transportować substancje. Tkanką
w organizmie człowieka, która zawiera bardzo dużo wody jest krew. W substancji międzykomórkowej (osoczu) rozpuszczone zostają składniki pokarmowe dzięki czemu są one rozprowadzane po całym organizmie. Woda jako składnik krwi bierze także udział w rozprowadzaniu ciepła po organizmie. Zawarta w pocie pochłania ciepło podczas parowania. Te dwa powyższe przykłady dotyczą roli wody jako niezbędnej w regulowaniu temperatury ciała. Woda jako składnik moczu pozwala na usuwanie
z organizmu zbędnych produktów przemiany materii.

Sole mineralne: Biorą udział w regulowaniu procesów zachodzących w komórkach. Fluor – mikroelement kojarzony przede wszystkim z zębami. Jego obecność chroni szkliwo i zmniejsza ryzyko rozwoju próchnicy. Cynk jest elementem budowy ponad 2000 białek a także około 400 różnych enzymów.
Jod wpływa na funkcjonowanie tarczycy, a dokładniej syntezy jej hormonów. Żelazo jest składnikiem hemoglobiny. Fosfor – ten makroelement odpowiada przede wszystkim za budowę kości i zębów (wraz
z wapniem). Magnez jest niezbędny do pracy mięśni.