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生物の細胞は、主に4つの要素で構成されています:炭素、水素、酸素、窒素。それらは、生物に存在する原子の96%を構成するため、主要な化学物質と見なされます。ただし、メジャーの定義方法によっては、セルの数パーセントのみを構成する他の要素がリストの先頭になります。メジャーが生命にとって不可欠であることも意味する場合、「微量元素」は非常にメジャーですが、生物の原子のわずか0.5%を占めています。
TL; DR(長すぎる;読まなかった)
セルの4つの最も重要な要素は、炭素、水素、酸素、窒素です。ただし、ナトリウム、カリウム、カルシウム、リンなどの他の要素も重要です。
ビッグフォー
炭素、水素、酸素、窒素は、生命を可能にする構成要素を形成するため、主要な「有機」要素として知られています。 4つの中で、炭素はおそらく最も特別なものです。炭素はそれ自体と結合を形成し、さまざまな形状の分子を作ることができるからです。炭素分子は、短鎖、長鎖、曲がった鎖、分岐鎖、およびリング形状であり得る。生命を可能にする4つのクラスの高分子(タンパク質、炭水化物、脂質、核酸)はすべて、他の3つの主要な有機元素とともに炭素でできています。
主な要素
上記の大きな4つとは別に、次の主要な元素はリン、硫黄、ナトリウム、塩素、カリウム、カルシウム、マグネシウムです。これらは生物の3.5%を占めています。リンは、DNAの個々のユニットを長いチェーンに接続するのに役立ちます。硫黄はタンパク質のさまざまな部分の間に橋を形成し、タンパク質に3D形状を与えます。ナトリウム、塩素、カリウム、およびカルシウムは、神経細胞が他の細胞に電気信号を送るために不可欠です。また、一部の酵素はマグネシウムが機能する必要があります。
微量元素
微量元素は生物内に低レベルで存在し、生細胞のわずか0.5%を構成します。しかし、生き物は微量元素なしでは生き残れません。微量元素には、鉄、ヨウ素、マンガン、モリブデン、セレン、シリコン、スズ、バナジウム、ホウ素、クロム、コバルト、銅、フッ素が含まれます。鉄は赤血球に含まれており、血流に酸素を運ぶのに役立ちます。ヨウ素は、人間の成長とエネルギーレベルを調節する甲状腺ホルモンのさまざまな形を作るために重要です。微量元素の多くは、化学反応を起こすために酵素に必要です。
水の重要性
水は、酸素原子に結合した2つの水素原子でできています。水は別個の分子として存在し、タンパク質、脂質、炭水化物、核酸と物理的な接続を形成しませんが、生命にとって不可欠です。生命を可能にする分子は、水に溶けている場合にのみ機能します。酵素は化学反応を加速し、脂質はエネルギー貯蔵庫として機能し、糖は簡単に分解されてエネルギーを生成しますが、これらの分子は水が多い環境に浮遊しているため可能です。水中の水素と酸素は生命の大きな4つの要素のうちの2つですが、これら2つは炭素を含む有機分子の一部である場合とは異なり、水として明確な目的を果たします。