תוֹכֶן
תאי היצורים החיים עשויים בעיקר מארבעה יסודות: פחמן, מימן, חמצן וחנקן. הם מהווים 96% מהאטומים שנמצאים בחיים, כך שהם ייחשבו כימיקלים עיקריים. עם זאת, תלוי איך תגדיר הגדולות, אלמנטים אחרים המרכיבים רק אחוזים בודדים של תאים יכולים לעמוד בראש הרשימה. אם פירושו העיקרי הוא גם חיוני לחיים, אז "יסודות קורט" הם גדולים מאוד למרות שהם מהווים רק 0.5% מהאטומים באורגניזם.
TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
ארבעת היסודות החשובים ביותר בתאים הם פחמן, מימן, חמצן וחנקן. עם זאת, יסודות אחרים - כמו נתרן, אשלגן, סידן וזרחן - חשובים גם הם.
ארבעת הגדולים
פחמן, מימן, חמצן וחנקן ידועים כאלמנטים ה"אורגניים "העיקריים מכיוון שהם מהווים את אבני הבניין המאפשרות חיים אפשריים. מבין הארבעה, הפחמן הוא אולי המיוחד ביותר, מכיוון שהוא יכול ליצור קשרים עם עצמו ויוצר מולקולות בעלות צורות רבות ושונות. מולקולות פחמן יכולות להיות שרשראות קצרות, שרשראות ארוכות, שרשראות כפופות, שרשראות הסתעפות וצורות טבעת. ארבע הכיתות של מקרומולקולות המאפשרות חיים (חלבון, פחמימות, ליפידים וחומצות גרעין) עשויות כולם מפחמן, יחד עם שלושת האלמנטים האורגניים העיקריים האחרים.
אלמנטים עיקריים
מלבד הארבע הגדולות שהוזכרו לעיל, היסודות העיקריים הבאים יהיו זרחן, גופרית, נתרן, כלור, אשלגן, סידן ומגנזיום. אלה מהווים 3.5% מדברים חיים. זרחן עוזר לחבר יחידות בודדות של DNA לשרשרת ארוכה. גופרית יוצרת גשרים בין חלקים שונים של חלבון, המסייעים להעניק לחלבון את צורתו התלת מימדית. נתרן, כלור, אשלגן וסידן חיוניים לתאי עצב לאותות חשמליים לתאים אחרים. וכמה אנזימים דורשים מגנזיום כדי לעבוד.
מרכיבי עקבות
יסודות קורט קיימים ברמות נמוכות באורגניזמים ומהווים רק 0.5% מהתאים החיים. עם זאת, דברים חיים לא יוכלו לשרוד ללא יסודות קורט. יסודות קורט כוללים ברזל, יוד, מנגן, מוליבדן, סלניום, סיליקון, פח, ונדיום, בורון, כרום, קובלט, נחושת ופלואור. ברזל נמצא בתאי הדם האדומים ועוזר לשאת חמצן בזרם הדם. יוד חשוב לייצור צורות שונות של הורמון בלוטת התריס, המווסת את רמות הצמיחה והאנרגיה אצל בני אדם. רבים מיסודות הקורט נדרשים על ידי אנזימים על מנת לגרום לתגובות כימיות להתרחש.
חשיבות המים
מים עשויים משני אטומי מימן הקשורים לאטום חמצן. למרות שהמים קיימים כמולקולות נפרדות ואינם יוצרים קשרים פיזיים עם חלבונים, ליפידים, פחמימות וחומצות גרעין, הם חיוניים לכל החיים. המולקולות המאפשרות חיים אפשריות פועלות רק אם הן מומסות במים. אנזימים מזרזים תגובות כימיות, ליפידים משמשים כמאגרי אנרגיה וסוכרים מתפרקים בקלות כדי לייצר אנרגיה, אך כל זה אפשרי מכיוון שמולקולות אלה צפות בסביבה מימית. המימן והחמצן במים הם שניים מארבעת היסודות הגדולים של החיים, אך שני אלה משמשים מטרה מובחנת כמים, בהשוואה למטרות שהם משמשים כאשר הם חלק ממולקולות אורגניות המכילות פחמן.