Kemiska grundämnen är byggstenarna i de molekyler som återfinns i biologiska system. Grundämnena kombineras med varandra genom kovalenta bindningar i specifika proportioner och bildar därmed molekyler som utför många viktiga funktioner i kroppen. Även om det finns fler än 30 grundämnen i kroppen är de mest förekommande kol, väte, syre, kväve, fosfor och svavel.
Alla organiska biomolekyler innehåller kol i kombination med väte och syre. Tillsammans bildar dessa ett kolskelett som utgör grundstrukturen för nästan alla molekyler i cellerna. Kolhydrater, proteiner och fetter innehåller alla detta kolskelett. Även andra biologiska föreningar – såsom nukleinsyror, enzymer, koenzymer och porfyriner – bygger på samma kolskelett, till vilket andra grundämnen är knutna.
Kväve är en huvudkomponent i flera biologiska molekyler, varav de viktigaste är proteinerna. Proteiner är polymerer av aminosyror, där den kvävehaltande aminogruppen sitter fäst vid ett kolskelett. Enzymer, som samtliga är proteiner till sin natur, innehåller också kväve. Deoxyribonukleinsyra (DNA) och ribonukleinsyra (RNA) innehåller purin- och pyrimidinmolekyler, som är kvävehaltiga baser. Dessutom är vissa hormoner, exempelvis insulin och oxytocin, peptider till sin natur och innehåller därför kväve.
Fosfor är ett livsviktigt grundämne som oftast förekommer i biologiska system i form av fosfat. En stor andel av kroppens fosfor finns i skelettet som kalciumsaltet hydroxylapatit. I kombination med lipider bildar fosforen fosfolipider, exempelvis fosfatidylkolin, som är en avgörande beståndsdel i cellmembranet. Fosfor ingår även i högenergiföreningar som kreatinfosfat och adenosintrifosfat (ATP). Samtliga metaboliska reaktioner i kroppen antingen förbrukar eller producerar ATP. Även nukleinsyrorna innehåller fosfat som en del av sin struktur.
Ett flertal aminosyror, bland annat metionin, cystein och cystin, innehåller svavel. Dessa aminosyror deltar i flera viktiga metaboliska reaktioner, exempelvis cellandningen. Svavel finns dessutom i proteinet keratin, som återfinns i hår, hud och naglar och som ger dessa strukturer deras styrka och hårdhet. Kroppens bindväv innehåller kollagen, vars bildning kräver svavel. Både den blodförtunnande substansen heparin och gallsyrabeståndsdelen taurin innehåller likaså svavel.
Flera andra grundämnen är livsviktiga komponenter i biologiska system. Ett viktigt exempel är kalcium, som finns i ben, tänder och kroppsvätskor. Andra välkända exempel är magnesium, som ingår i cellmembran, kromosomer och ben, samt järn, som finns i det respiratoriska pigmentet hemoglobin och därmed möjliggör syretransporten i blodet.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online