هل تعلم ما هي العناصر الكيميائيّة الأكثر إنتشارًا ووفرة في عالم الكائنات الحيّة؟
ربّما تتفاجئ إذا علمتَ أنّ ما يزيد على الـ 97% من كتلة غالبيّة الكائنات الحيّة تتشكّل فقط من ستّة عناصر كيميائيّة، ألا وهي: الأكسجين، الكاربون، الهايدروجين، النّايتروجين، الفوسفور، والسّلفور. الماء (أو H2O) هو المركّب الكيميائيّ الأكثر إنتشارًا، إذ أنّه يُشكّل على الأقلّ 70% من كتلة غالبيّة الخلايا الحيّة.
أمّا الكاربون (أو C)، فهو العنصر الكيميائيّ الأكثر إنتشارًا وتواجدًا (من حيث الكتلة) في المركّبات الصّلبة للخلايا. عنصر الكاربون هو أحد أهمّ العناصر الكيميائيّة التي تجعل من الحياة شيئًا ممكنًا، ولذلك غالبًا ما يُطلَق على الكيمياء الحيويّة (Organic Chemistry) إسم كيمياء الكاربون. وهذه التّسمية لم تأتِ من فراغ، فذرّات الكاربون متواجدة في تشكيلة واسعة ومتنوّعة من الجزيئات والمركّبات الكيميائيّة الحيويّة.
في هذه المركّبات الحيويّة، غالبًا ما نجد ذرّات الكاربون مرتبطة كيميائيًّا بعناصر أخرى، خصوصًا الهايدروجين (H)، الأكسجين (O)، النّايتروجين (N)، الفوسفور (P)، والسّلفور (S). على سبيل المثال، كلّ البروتينات تحتوي على مجموعة من ذرّات الكاربون، الأكسجين، النّايتروجين، وغيرها من الذرّات التي تتكرّر بإستمرار لتشكيل مبنى كيميائيّ فعّال داخل الخلايا.
بالإضافة إلى الـ 6 عناصر الكيميائيّة الأكثر إنتشارًا، هنالك 23 عناصر كيميائيّة أخرى متواجدة في تركيبة عدد كبير من الكائنات الحيّة. من بين هذه العناصر، 5 هي أيونات لا يمكن أن يستغني عنها أيّ كائنٍ حيّ، ألا وهي: أيون الكالسيوم (+Ca2)، أيون الكلور (-Cl)، أيون الماجنيزيوم (+Mg2)، أيون البوتاسيوم (+K)، وأخيرًا أيون الصّوديوم (+Na). أيونات الكالسيوم، على سبيل المثال، هي أيونات ضروريّة لتشكّل العظام وتمرير الإشارات في الجهاز العصبي، مثل تلك الإشارات التي تحفّز انقباض عضلات القلب، ممّا يدفعه للنّبض.
أمّا العناصر الكيميائيّة الأخرى، فالكائنات الحيّة ربّما تحتاجها بكميّات قليلة جدًّا، ولذلك غالبًا ما تسمّى بالعناصر الزّهيدة (Trace elements). على سبيل المثال، كميّات زهيدة جدًّا من عنصر النّحاس قد تكون ضروريّة في غذاء الإنسان، وذلك لأنّها تساعد في تركيب الهيموجلوبين، وهو البروتين المسؤول عن نقل الأكسجين من الرّئتين (أو الأعضاء التنفّسيّة عامّةً) إلى خلايا الجسم.
المرجع:
Brown, Theodore L., H. Eugene LeMay, and Bruce Edward. Bursten. Chemistry: The Central Science. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2009
