Chemische samenstelling van het menselijk lichaam

Veel van de elementen die in de natuur worden gevonden, worden ook in het lichaam aangetroffen. Dit is de chemische samenstelling van het gemiddelde volwassen menselijke lichaam in termen van elementen en ook verbindingen.

Hoofdklassen van verbindingen in het menselijk lichaam

De meeste elementen zijn te vinden in verbindingen. Water en mineralen zijn anorganische verbindingen. Organische verbindingen omvatten vet, eiwit, koolhydraten en nucleïnezuren.

• Water: Water is de meest voorkomende chemische verbinding in levende menselijke cellen, goed voor 65 tot 90 procent van elke cel. Het is ook aanwezig tussen cellen. Bloed en hersenvocht zijn bijvoorbeeld meestal water.
• Dik: Het percentage vet varieert van persoon tot persoon, maar zelfs een zwaarlijvig persoon heeft meer water dan vet.
• Eiwit: In een magere man zijn de percentages eiwit en water vergelijkbaar. Het is ongeveer 16 massaprocent. Spieren, waaronder het hart, bevatten veel spieren. Haar en vingernagels zijn eiwitten. De huid bevat ook een grote hoeveelheid eiwitten.
• mineralen: Mineralen zijn goed voor ongeveer 6 procent van het lichaam. Ze omvatten zouten en metalen. Veel voorkomende mineralen zijn natrium, chloor, calcium, kalium en ijzer.
• koolhydraten: Hoewel mensen de suikerglucose als energiebron gebruiken, is er op dat moment niet zoveel vrij in de bloedbaan. Suiker en andere koolhydraten zijn slechts goed voor ongeveer 1% van de lichaamsmassa.

Elementen in het menselijk lichaam

Zes elementen vertegenwoordigen 99% van de massa van het menselijk lichaam. Het acroniem CHNOPS kan worden gebruikt om de zes belangrijke chemische elementen te herinneren die in biologische moleculen worden gebruikt. C is koolstof, H is waterstof, N is stikstof, O is zuurstof, P is fosfor en S is zwavel. Hoewel het acroniem een ​​goede manier is om de identiteiten van de elementen te onthouden, weerspiegelt het niet hun overvloed.

• Zuurstof is het meest voorkomende element in het menselijk lichaam en is goed voor ongeveer 65% van de massa van een persoon. Elk watermolecuul bestaat uit twee waterstofatomen gebonden aan één zuurstofatoom, maar de massa van elk zuurstofatoom is veel hoger dan de gecombineerde massa van de waterstof. Behalve dat het een bestanddeel van water is, is zuurstof essentieel voor cellulaire ademhaling.
• Koolstof is aanwezig in alle organische verbindingen, daarom is koolstof het op één na meest voorkomende element in het lichaam, goed voor ongeveer 18% van de lichaamsmassa. Koolstof komt voor in eiwitten, koolhydraten, lipiden en nucleïnezuren. Het wordt ook gevonden in koolstofdioxide.
• Waterstof atomen zijn de meest verschillende soorten atomen in een mens, maar omdat ze zo licht zijn, vormen ze slechts ongeveer 10% van de massa. Waterstof zit in water, plus het is een belangrijke elektronendrager.
• Stikstof is ongeveer 3,3% van de lichaamsmassa. Het zit in eiwitten en nucleïnezuren.
• Calcium is goed voor 1,5% van de lichaamsmassa. Het wordt gebruikt om botten en tanden te bouwen, plus het is belangrijk voor spiercontractie.
• Fosfor is ongeveer 1% van de lichaamsmassa. Dit element zit in nucleïnezuren. Het verbreken van bindingen die fosfaatmoleculen verbinden, is een belangrijke component van energieoverdracht.
• Kalium is ongeveer 0,2-0,4% van de massa van een persoon. Het wordt gebruikt bij zenuwgeleiding. Kalium is een belangrijk kation of positief geladen ion in het lichaam.
• Zwavel komt voor in sommige aminozuren en eiwitten. Het is ongeveer 0,2-0,3% van de lichaamsmassa.
• Natrium, zoals kalium, is een positief geladen ion. Het is ongeveer 0,1-0,2% van de lichaamsmassa. Natrium helpt de elektrolytenbalans in het lichaam te reguleren en homeostase te handhaven met betrekking tot het volume water in het bloed en de cellen.
• Hoewel aluminium en silicium zijn overvloedig in de aardkorst, ze worden gevonden in sporen in het menselijk lichaam.
• Andere sporenelementen omvatten metalen, die vaak co-factoren zijn voor enzymen (bijvoorbeeld kobalt voor vitamine B)₁₂). Spoorelementen omvatten ijzer, kobalt, zink, jodium, selenium en meel.

Element	Massaprocent
Zuurstof	65
Koolstof	18
Waterstof	10
Stikstof	3
Calcium	1.5
Fosfor	1.2
Kalium	0.2
Zwavel	0.2
Chloor	0.2
Natrium	0.1
Magnesium	0.05
IJzer, kobalt, koper, zink, jodium	spoor
Selenium, fluor	minuut bedragen

Bevat het lichaam alle elementen?

Het gemiddelde menselijke lichaam bevat kleine hoeveelheden elementen die geen bekende biologische functie hebben. Deze omvatten germanium, antimoon, zilver, niobium, lanthaan, tellurium, bismut, thallium, goud en zelfs radioactieve elementen zoals thorium, uranium en radium. Niet alle elementen op het periodiek systeem komen echter in het lichaam voor. Dit zijn voornamelijk de synthetische elementen, die in laboratoria worden gemaakt. Zelfs als ze in het lichaam voorkomen, hebben de meeste superzware kernen zo'n korte halfwaardetijd, dat ze bijna onmiddellijk in een van de meest voorkomende elementen vervallen.

bronnen

• Anke M. (1986). "Arseen". In: Mertz W. ed., Spoorelementen in voeding voor mens en dier, 5e ed. Orlando, FL: Academic Press. blz. 347-372.
• Chang, Raymond (2007). Chemie, Negende editie. McGraw-Hill. pp.52.
• Emsley, John (2011). De bouwstenen van de natuur: een AZ-gids voor de elementen. OUP Oxford. p. 83. ISBN 978-0-19-960563-7.
• Subcomité voor de tiende editie van de raad voor aanbevolen dieetvoeding, voeding en voeding; Commission on Life Sciences, National Research Council (februari 1989). aanbevolen dagelijkse hoeveelheden: 10e editie. National Academies Press. ISBN 978-0-309-04633-6.
• Zumdahl, Steven S. en Susan A. (2000). Chemie, Vijfde editie. Houghton Mifflin Company. p. 894. ISBN 0-395-98581-1.