Så olika som varje levande organism kan tyckas ligga på ytan består allt liv av i stort sett samma molekyler i kärnan. Dessa molekyler bildas genom det sätt på vilket kol, väte, syre och andra element binder samman. Väte, som är samma element som utgör gasmoln och stora stjärnor, spelar också en viktig roll i livets sammansättning.
Definition
Vätgas är det enklaste och mest omfattande elementet i hela universum. Enligt astrofysiker David Palmer är cirka 75 procent av all känd elementär materia som består av väte. Kärnan i en väteatom är gjord av en enda proton, vilken är en positivt laddad partikel. En elektron kretsar runt kärnans utsida. Neutroner, som finns i alla andra element, existerar inte i den vanligaste formen av väte.
Elementära Obligationer
I levande organismer gör kol och väte enkla partners. Elementet kol har två kretsar som kallas skal, som omger sin kärna. Det yttre skalet innehåller fyra elektroner. Dessa fyra elektroner kan bilda separata kovalenta bindningar med andra element, vilket innebär att de binder samman genom att dela elektroner. Vätgas har bara elektron att dela, så det kan bara bindas en gång, men upp till fyra väteatomer kan binda till en kolatom. Vätgas har dock vissa unika egenskaper. Ibland delar den elektroner ojämnt med en elektronegativ atom, såsom syre eller kväve. När detta händer, utvecklar väte en liten positiv laddning som lockar andra negativt laddade partiklar. Eftersom motsatser lockar, knyter de samman utan att dela elektroner. Detta kallas en vätebindning. De är svaga men användbara i levande organismer för att bilda kortlivade och enkla förbindelser.
Organiska molekyler
Det sätt på vilket kolbindningar till väte, liksom andra element, såsom syre och fosfor, kallas en organisk molekyl, som är en grundläggande molekyl som utgör allt liv. Kol är i sista hand hjärnstenen för livet eftersom dess bindningsmönster skapar komplexa strukturer som vik, böjer, kedjar samman eller bildar ringar. Kol- och väteatomer är så vanliga i levande organismer att det finns molekyler som kallas kolväten som består nästan helt av kol och väte.
makromolekyler
Komplexa organiska strukturer bildar stora makromolekyler, såsom kolhydrater, lipider, proteiner och nukleinsyror, som består av tusentals atomer i form av små enheter bundna ihop. Tänk på DNA-slingans dubbla helix. Denna molekyl består av två vridningsträngar bundna av vätebindningar. När DNA behöver svalna så att det kan läsas, bryts de svaga vätebindningarna. I kolhydrater fungerar väteatomer faktiskt som platshållare. När väte är avlägsnat bindas två sockerarter tillsammans och bildar långa upprepande kedjor av en starkt länkad enhet. Detta gäller också för många feta lipider och proteiner.
Betydelse
Förutom att fungera som ett viktigt strukturellt element, har väte en hand i nästan varje fysiologisk funktion hos levande organismer på grund av dess användbarhet och överflöd. I uppgiften att smälta, väterbindningar med klor för att bilda saltsyra, vilket bryter ner fett och protein i magen. I uppgiften att aerob andning bidrar rörelsen av fritt flytande väteatomer till att stimulera produktionen av energi; Det här liknar det sätt på vilket en vattenpump kan skapa energipotential som kan fungera. Bredvid kol är det förmodligen inget annat element som används ganska så ofta och för så många viktiga funktioner.
