Salute e malattia
Gli elementi chimici sono i blocchi costitutivi delle molecole nei sistemi biologici. Si combinano tramite legami covalenti in proporzioni specifiche per formare molecole che svolgono funzioni corporee. Sebbene nel corpo siano presenti oltre 30 elementi, i più abbondanti sono carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto, fosforo e zolfo.
Tutte le biomolecole organiche contengono carbonio legato a idrogeno e ossigeno. Formano lo scheletro carbonioso, struttura base di quasi tutte le molecole cellulari. Carboidrati, proteine e grassi contengono tutti questo scheletro. Altre entità biologiche (acidi nucleici, enzimi, coenzimi, porfirine) lo contengono pure, con altri elementi attaccati.
L'azoto è componente maggiore di diverse molecole biologiche. La più importante: le proteine. Sono polimeri di acidi amino in cui il gruppo amminico contenente azoto è legato allo scheletro carbonioso. Gli enzimi (tutti proteici) contengono azoto. DNA e RNA contengono basi puriniche e pirimidiniche azotate. Alcuni ormoni (insulina, ossitocina) sono peptidici e contengono azoto.
Il fosforo è vitale e spesso esiste come fosfato. Gran parte è nell'osso come idrossiapatite (sale di calcio). Con i lipidi forma fosfolipidi (es. fosfatidilcolina), cruciali per la membrana cellulare. È nei composti ad alta energia: fosfato di creatina e ATP (adenosina trifosfato). Tutte le reazioni metaboliche usano o producono ATP. Gli acidi nucleici contengono fosfato nella loro struttura.
Alcuni acidi amino (metionina, cisteina, cistina) contengono zolfo. Partecipano a reazioni metaboliche chiave come la respirazione cellulare. Lo zolfo è nella cheratina (capelli, pelle, unghie), dando forza e durezza. Il tessuto connettivo contiene collagene che richiede zolfo. L'anticoagulante eparina e la taurina (componente acido biliare) contengono zolfo.
Calcio (ossa, denti, fluidi cellulari), magnesio (membrane cellulari, cromosomi, ossa), ferro (emoglobina, pigmento respiratorio).
Nutrizione