Στοιχεία στο ανθρώπινο σώμα και τι κάνουν

Μπορείτε να ονομάσετε τα στοιχεία στο ανθρώπινο σώμα και τι κάνουν; Σχεδόν το 99% της μάζας του ανθρώπινου σώματός σας αποτελείται από μόλις 6 χημικά στοιχεία:οξυγόνο, άνθρακα, υδρογόνο, άζωτο, ασβέστιο και φώσφορο. Άλλα 5 στοιχεία αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος της τελευταίας ποσοστιαίας μονάδας:κάλιο, θείο, νάτριο, χλώριο και μαγνήσιο. Ακολουθεί μια ματιά σε αυτά τα στοιχεία στην καθαρή τους μορφή και τη λειτουργία τους στο ανθρώπινο σώμα. Σημειώστε ότι το ποσοστό είναι εκτιμήσεις. Το επίπεδο ενυδάτωσης (πόσο νερό πίνετε) έχει μεγάλο αντίκτυπο στην ποσότητα οξυγόνου και υδρογόνου στο σώμα σας και επηρεάζει τη σχετική σύνθεση των υπόλοιπων στοιχείων στο σώμα σας.

Περιοδικός πίνακας ποσοστιαίας σύνθεσης στοιχείων στο ανθρώπινο σώμα

Αυτός ο περιοδικός πίνακας δείχνει την ποσοστιαία σύνθεση του μέσου ανθρώπινου σώματος. Έτσι, για παράδειγμα, το οξυγόνο αποτελεί το 65% της μάζας του σώματος, ενώ το άζωτο είναι το 3% κ.ο.κ. Αξίζει να σημειωθεί ότι τα περισσότερα από τα ευγενή μέταλλα δεν βρίσκονται σε ανιχνεύσιμες ποσότητες στο σώμα. Ούτε τα ευγενή αέρια. Και στις δύο περιπτώσεις, τα δύο σύνολα στοιχείων είναι αρκετά αδρανή. Τα συνθετικά ραδιενεργά στοιχεία λείπουν, αλλά μερικά φυσικά ραδιενεργά στοιχεία, όπως το ράδιο, το θόριο και το ουράνιο, βρίσκονται σε ίχνη.

Ο πίνακας είναι διαθέσιμος για εκτύπωση ως αρχείο εικόνας PNG ή ως αρχείο PDF.

Λειτουργία στοιχείων στο σώμα

Οξυγόνο (O) – 65% του σωματικού βάρους

Ατομικός αριθμός:8

Το οξυγόνο είναι το πιο άφθονο στοιχείο στο ανθρώπινο σώμα. Βρίσκεται κυρίως συνδεδεμένο με το υδρογόνο με τη μορφή νερού. Το νερό, με τη σειρά του, αποτελεί περίπου το 60% του ανθρώπινου σώματος και συμμετέχει σε αμέτρητες μεταβολικές αντιδράσεις. Το στοιχείο οξυγόνο δρα ως δέκτης ηλεκτρονίων και οξειδωτικός παράγοντας. Βρίσκεται και στις τέσσερις κύριες κατηγορίες οργανικών μορίων:πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, λιπίδια και νουκλεϊκά οξέα. Επειδή είναι βασικό στοιχείο στην αερόβια κυτταρική αναπνοή, μεγάλες ποσότητες οξυγόνου βρίσκονται στους πνεύμονες και στην κυκλοφορία του αίματος. Η αιμοσφαιρίνη στο αίμα δεσμεύει το μόριο οξυγόνου, O₂ , από εισπνεόμενο αέρα. Το οξυγόνο χρησιμοποιείται από τα μιτοχόνδρια στα κύτταρα για την παραγωγή του ενεργειακού μορίου τριφωσφορικής αδενοσίνης ή ATP. Αν και είναι απαραίτητο για την ανθρώπινη ζωή, το πολύ οξυγόνο μπορεί να είναι θανατηφόρο, καθώς μπορεί να οδηγήσει σε οξειδωτική βλάβη στα κύτταρα και τους ιστούς.

Άνθρακας (C) – 18% του σωματικού βάρους

Ατομικός αριθμός:6

Ο άνθρακας είναι το δεύτερο πιο άφθονο στοιχείο στο ανθρώπινο σώμα και το στοιχείο που θεωρείται η βάση της οργανικής χημείας. Κάθε οργανικό μόριο στο σώμα σας περιέχει άνθρακα. Το στοιχείο συνδέεται με τον εαυτό του για να σχηματίσει αλυσίδες και δομές δακτυλίου που χρησιμεύουν ως βάση για όλες τις μεταβολικές αντιδράσεις στο σώμα. Ο άνθρακας στο διοξείδιο του άνθρακα αποβάλλεται ως απόβλητο όταν αναπνέετε.

Υδρογόνο (H) – 10% του σωματικού βάρους

Ατομικός αριθμός:1

Το μεγαλύτερο μέρος του υδρογόνου στο σώμα συνδέεται με το οξυγόνο για να σχηματίσει νερό, H₂ O. Το υδρογόνο, όπως και ο άνθρακας, βρίσκεται σε κάθε οργανικό μόριο του σώματος. Το υδρογόνο δρα επίσης ως πρωτόνιο ή θετικό ιόν σε χημικές αντιδράσεις.

Άζωτο (N) – 3% του σωματικού βάρους

Ατομικός αριθμός:7

Επειδή το μεγαλύτερο μέρος του αέρα αποτελείται από άζωτο, το αέριο άζωτο βρίσκεται στους πνεύμονες, αλλά δεν απορροφάται στο σώμα με αυτόν τον τρόπο. Οι άνθρωποι παίρνουν άζωτο από τα τρόφιμα. Το στοιχείο είναι ένα σημαντικό συστατικό των αμινοξέων, τα οποία χρησιμοποιούνται για την κατασκευή πεπτιδίων και πρωτεϊνών. Το άζωτο είναι επίσης βασικό συστατικό των νουκλεϊκών οξέων DNA και RNA και όλων των άλλων μορίων που προέρχονται από τις αζωτούχες βάσεις.

Ασβέστιο (Ca) – 1,4% του σωματικού βάρους

Ατομικός αριθμός:20

Περίπου το 99% του ασβεστίου του σώματος βρίσκεται στα οστά και τα δόντια, όπου το στοιχείο χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ισχυρών δομικών ενώσεων, όπως ο υδροξυαπατίτης. Αν και το μεγαλύτερο μέρος του ασβεστίου βρίσκεται στα οστά και τα δόντια, αυτή δεν είναι η πιο σημαντική λειτουργία του ορυκτού. Το ασβέστιο είναι ένα σημαντικό ιόν, που χρησιμοποιείται στη μυϊκή σύσπαση και στη ρύθμιση των πρωτεϊνών. Εάν κάποια κρίσιμη λειτουργία έχει ανεπαρκές ασβέστιο, το σώμα θα το βγάλει πραγματικά από τα οστά και τα δόντια. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε οστεοπόρωση και άλλα προβλήματα, επομένως είναι σημαντικό να λαμβάνετε αρκετό διαιτητικό ασβέστιο.

Φώσφορος (P) – 1% του σωματικού βάρους

Ατομικός αριθμός:15

Όπως το ασβέστιο, το στοιχείο και το ορυκτό φώσφορο βρίσκεται στα οστά και τα δόντια. Το στοιχείο βρίσκεται επίσης σε νουκλεϊκά οξέα και μόρια ενέργειας, όπως το ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη).

Κάλιο (Κ) – 0,25%

Ατομικός αριθμός:19

Η ηλεκτροχημεία στο σώμα εξαρτάται από ιόντα. Από αυτά, το κατιόν κάλιο είναι από τα πιο σημαντικά. Το κάλιο χρησιμοποιείται στην αγωγιμότητα των νεύρων και στη ρύθμιση του καρδιακού παλμού. Όλα τα κύτταρα του σώματος απαιτούν κάλιο για να λειτουργήσουν.

Θείο (S) – 0,25%

Ατομικός αριθμός:16

Το θείο βρίσκεται σε πολλά σημαντικά αμινοξέα, τα οποία χρησιμοποιούνται για την κατασκευή πρωτεϊνών στο σώμα. Το θείο βρίσκεται στη βιοτίνη, τη μεθειονίνη, τη θειαμίνη και την κυστεΐνη.

Νάτριο (Na) – 0,15%

Ατομικός αριθμός:11

Το νάτριο, όπως και το κάλιο, είναι απαραίτητο κατιόν. Αυτό το στοιχείο είναι σημαντικό για τη μετάδοση των νεύρων και τη μυϊκή λειτουργία.

Χλώριο (Cl) – 0,15%

Ατομικός αριθμός:17

Το χλώριο είναι ένα σημαντικό ανιόν. Μία από τις λειτουργίες του περιλαμβάνει τη μεταφορά του ενζύμου ATPase, το οποίο χρησιμοποιείται για την παροχή ενέργειας για βιοχημικές αντιδράσεις. Το χλώριο χρησιμοποιείται για την παραγωγή υδροχλωρικού οξέος, το οποίο βρίσκεται στο στομάχι και αφομοιώνει την τροφή.

Μαγνήσιο (Mg) – 0,005%

Ατομικός αριθμός:12

Το μαγνήσιο συνδέεται με το ATP και τα νουκλεοτίδια. Το κατιόν του είναι σημαντικός συμπαράγοντας για ενζυμικές αντιδράσεις. Το μαγνήσιο χρησιμοποιείται για την οικοδόμηση υγιών δοντιών και οστών.

Τα ιχνοστοιχεία περιλαμβάνουν σίδηρο, φθόριο, ψευδάργυρο, πυρίτιο, ρουβίδιο, στρόντιο, βρώμιο, μόλυβδο, χαλκό και πολλά άλλα. Ορισμένα ιχνοστοιχεία είναι απαραίτητα ή έχουν ευεργετική επίδραση στον οργανισμό, ενώ άλλα δεν έχουν καμία γνωστή λειτουργία ή φαίνεται να είναι τοξικά.

Αναφορές

• Banci, Lucia (2013). Metallomics and the Cell . Springer Science &Business Media. σελ. 333–368. ISBN 978-94-007-5561-1.
• Chang, Raymond (2007). Χημεία (9η Έκδοση). McGraw-Hill. Π. 52. ISBN 0-07-110595-6.
• Frausto Da Silva, J. J. R; Williams, R. J. P (2001). The Biological Chemistry of the Elements:The Inorganic Chemistry of Life . ISBN 9780198508489.
• Nelson, Lehninger, Cox (2008). Αρχές Βιοχημείας Lehninger (5η έκδ.). Macmillan.