عناصر موجود در بدن انسان و عملکردهای آن‌ها
ترکیب بدن انسان را می توان از جنبه های مختلفی مانند عناصر، نوع مولکول ها و نوع سلول ها در نظر گرفت. بیشتر بدن از آب (H2O) تشکیل شده است، به طوری که سلول های استخوان از 31% آب و ریه ها 83% آب تشکیل شده اند. بنابراین، طبیعی است که بیشتر جرم بدن انسان از اکسیژن تشکیل شده باشد. کربن، که واحد اساسی مولکول های آلی است، به عنوان دومین عنصر از نظر جرم قرار دارد. علاوه بر این، 96.2% از جرم بدن انسان فقط از چهار عنصر اکسیژن، کربن، هیدروژن و نیتروژن تشکیل شده است.
- اکسیژن (O) - 65% - اکسیژن و هیدروژن آب را تشکیل می دهند که حلال اصلی در بدن است و دما و فشار اسمزی را تنظیم می کند. اکسیژن در بسیاری از ترکیبات آلی کلیدی وجود دارد.
- کربن (C) - 18.5% - کربن چهار محل برای پیوند با سایر اتم ها دارد که آن را به عنصر کلیدی در شیمی آلی تبدیل می کند. زنجیره های کربنی کربوهیدرات ها، چربی ها، اسیدهای نوکلئیک و پروتئین ها را می سازند. شکستن پیوندها با کربن منبع انرژی است.
- هیدروژن (H) - 9.5% - هیدروژن در آب و تمام مولکول های آلی وجود دارد.
- نیتروژن (N) - 3.2% - نیتروژن در پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک که کد ژنتیکی را تشکیل می دهند، یافت می شود.
- کلسیم (Ca) - 1.5% - کلسیم فراوان ترین ماده معدنی در بدن است و به عنوان ماده ساختاری در استخوان ها ضروری است و در تنظیم پروتئین و انقباض عضلانی نقش دارد.
- فسفر (P) - 1.0% - فسفر در مولکول ATP وجود دارد که حامل اصلی انرژی در سلول ها است. همچنین در استخوان یافت می شود.
- پتاسیم (K) - 0.4% - پتاسیم یک الکترولیت مهم است که برای انتقال تحریکات عصبی و تنظیم ضربان قلب استفاده می شود.
- سدیم (Na) - 0.2% - سدیم نیز یک الکترولیت مهم است و مانند پتاسیم برای سیگنال دهی عصبی استفاده می شود. سدیم یکی از الکترولیت هایی است که به تنظیم میزان آب در بدن کمک می کند.
- کلر (Cl) - 0.2% - کلر یک یون منفی (آنیون) مهم است که تعادل مایعات را حفظ می کند.
- منیزیم (Mg) - 0.1% - منیزیم در بیش از 300 واکنش متابولیکی نقش دارد و در ساختار عضلات و استخوان ها دخالت داشته و یک کاتالیزور مهم در واکنش های آنزیمی است.
- گوگرد (S) - 0.04% - دو اسید آمینه از گوگرد ساخته شده اند و پیوندهای تشکیل شده از گوگرد به پروتئین ها شکل لازم برای انجام عملکردهایشان را می دهند.
بسیاری از عناصر دیگر نیز در مقادیر بسیار کوچک (کمتر از 0.01%) وجود دارند. برای مثال، بدن انسان اغلب حاوی مقادیر کمی از توریم، اورانیوم، سماریم، تنگستن، بریلیوم و رادیوم است. عناصر ضروری ردیابی در انسان ها شامل روی، سلنیوم، نیکل، کروم، منگنز، کبالت و سرب است.
همه عناصر موجود در بدن برای زندگی ضروری نیستند. برخی به عنوان آلودگی های غیرضروری شناخته می شوند که به نظر نمی رسد مضر باشند اما هیچ عملکرد شناخته شده ای ندارند. نمونه هایی از این عناصر شامل سزیم و تیتانیوم هستند. برخی دیگر به طور فعال سمّی هستند، از جمله جیوه، کادمیوم و عناصر رادیواکتیو. آرسنیک برای انسان ها سمی در نظر گرفته می شود اما در دیگر پستانداران (مانند بزها، موش ها و همسترها) در مقادیر کمی عملکرد خاصی دارد. آلومینیوم جالب است زیرا سومین عنصر شایع در قشر زمین است، اما نقش آن در بدن انسان ناشناخته است. فلوئور توسط گیاهان برای تولید سموم حفاظتی استفاده می شود و در انسان ها "مصرف ظاهراً سودمند" دارد.
- شیمی
- علم
