「バイオエレメント」とは、生物を構成する主要な化学元素を指す用語です。一部の分類では、これらは一次要素と二次要素に分けられます。
既知の87の化学元素のうち、有機物を構成しているのは34のみであり、そのうち34のうち17は本当に生命に不可欠であることが知られています。また、これらの17の必須要素のうち、5つは生物を構成する物質の90％以上を占めています。
元素の周期表、一次および二次バイオエレメントも表示されます（出典：ウィメディアコモンズ経由のアレハンドロポルト）
有機物の6つの主要な要素は、水素（H、59％）、酸素（O、24％）、炭素（C、11％）、窒素（N、4％）、リン（P、 1％）と硫黄（S、0.1〜1％）。
これらのパーセンテージは、生きている細胞を構成する原子の総数に対する各要素の原子の数を反映しており、これらは「一次生体要素」として知られているものです。
二次バイオエレメントははるかに少ない割合で見つかり、カリウム（K）、マグネシウム（Mg）、鉄（Fe）、カルシウム（Ca）、モリブデン（Mo）、フッ素（F）、塩素（ Cl）、ナトリウム（Na）、ヨウ素（I）、銅（Cu）、亜鉛（Zn）。
二次要素は通常、触媒反応の補因子であり、生物の細胞に固有の生化学的および生理学的プロセスの多くに関与しています。
主要なバイオエレメント
炭素、水素、酸素原子は有機物を構成する分子の構造基盤であり、窒素、リン、硫黄は異なる生体分子と相互作用して化学反応を引き起こします。
水素
水素は、室温（25°C）で気体の形で存在する化学元素です。水素は、他の分子に結合した場合、室温で固体または液体の状態でのみ存在できます。
水素原子は、初期宇宙を構成する最初の原子の中にあると考えられています。扱われる理論は、水素原子の核に含まれる陽子が他の元素の電子と会合し、より複雑な分子を形成し始めたことを提案しています。
水素は、他のほとんどすべての元素と化学的に結合して分子を形成できます。分子には、水、炭水化物、炭化水素などがあります。
この要素は、生体分子にとって最も重要な弱い相互作用の1つである「水素結合」として知られる結合の形成と、タンパク質や核酸の3次元構造を維持する主な力の原因です。
炭素
炭素は多くの生体分子の核を形成します。その原子は、異なる化学元素の他の4つの原子と共有結合し、それ自体と結合して、非常に複雑な分子の構造を形成できます。
炭素は水素とともに、最大数の異なる化学化合物を形成できる化学元素の1つです。「有機」に分類されるすべての物質と化合物は、その主な構造に炭素原子を含んでいます。
アミノ酸の一般的な構造（出典：ユーザー：Wikimedia Commons経由のPpfk）
生物の主要な炭素分子には、炭水化物（糖または糖類）、タンパク質とそのアミノ酸、核酸（DNAおよびRNA）、脂質、脂肪酸などがあります。
酸素
酸素はガス状の要素であり、地球全体の地殻の中で最も豊富です。それは多くの有機および無機成分に存在し、ほとんどすべての化学元素と化合物を形成します。
これは、化合物の酸化と燃焼を担当しますが、これらも酸化の異なる形式です。酸素は非常に電気陰性の要素であり、水分子の一部であり、生物の大部分の呼吸プロセスに参加しています。
活性酸素種は細胞内の酸化ストレスの原因です。酸化性化合物が細胞内の高分子への損傷を観察することは非常に一般的です。
窒素
窒素も主に気体であり、地球の大気の約78％を占めています。植物や動物の栄養にとって重要な要素です。
動物では、窒素はアミノ酸の基本的な部分であり、アミノ酸はタンパク質のビルディングブロックです。タンパク質は組織を構成し、それらの多くは細胞の生命反応の多くを加速するために必要な酵素活性を持っています。
窒素は、DNAやRNAなどの核酸を構成する窒素塩基の基本的な部分です（出典：ファイル：Difference DNA RNA-DE.svg：Sponk / *翻訳：Wikimedia CommonsのSponk）
窒素は、DNAとRNAの窒素ベースに存在し、両親から子孫への遺伝情報の伝達、および生物の細胞系としての適切な機能に不可欠な分子です。
一致
この元素の自然界で最も豊富な形態は、肥沃な土壌、河川、湖沼の固体リン酸塩です。それは動植物の機能にとって重要な要素ですが、細菌、真菌、原生動物、そしてすべての生物の機能にとっても重要です。
動物では、リンはリン酸カルシウムの形ですべての骨に豊富に含まれています。
リンは、DNA、RNA、ATP、リン脂質（細胞膜の基本的な構成要素）の一部でもあるため、生命にとって不可欠です。
このバイオエレメントは、非常にエネルギーの高い結合を持つ化合物を形成し、その加水分解を利用してさまざまな細胞系を動かすため、常にエネルギー移動反応に関与しています。
硫黄
硫黄は一般的に硫化物と硫酸塩の形で見られます。それは特に火山地域に豊富で、システインとメチオニンのアミノ酸残基に存在します。
タンパク質では、システインの硫黄原子が「ジスルフィド架橋」と呼ばれる非常に強い分子内または分子間相互作用を形成します。これは、細胞タンパク質の二次、三次、および四次構造の形成に不可欠です。
コエンザイムAは、さまざまな機能を持つ代謝中間体であり、その構造中に硫黄原子を持っています。
この要素は、さまざまな重要な代謝経路に関与する多くの酵素補因子の構造においても基本的です。
二次バイオエレメント
上記のように、二次バイオエレメントは一次バイオエレメントよりも少ない割合で見られるものであり、最も重要なものはカリウム、マグネシウム、鉄、カルシウム、ナトリウム、亜鉛です。
二次的な生物元素または微量元素は、植物の多くの生理学的プロセス、光合成、呼吸、液胞と葉緑体の細胞性イオンバランス、炭水化物の師部への輸送などに関与しています。
これは動物や他の生物にも当てはまります。これらの要素は、多かれ少なかれ不要で豊富ではなく、細胞機構全体の機能に必要な多くの補因子の一部です。
鉄
鉄は複数のエネルギー現象で機能するため、最も重要な二次生物元素の1つです。自然の酸化物還元反応では非常に重要です。
たとえば、哺乳動物では、鉄は赤血球または赤血球内の血液中の酸素の輸送に関与するタンパク質であるヘモグロビンの必須部分です。
植物細胞では、この要素は、光合成プロセスに不可欠なクロロフィルなどの一部の色素の一部でもあります。これはシトクロム分子の一部であり、呼吸にも不可欠です。
亜鉛
「原始真核生物」を構成する複製用のDNA結合タンパク質の多くが亜鉛をモチーフとして使用していたため、亜鉛は数百万年前の真核生物の出現における重要な要素の1つであったと科学者は考えています連合の。
このタイプのタンパク質の例はジンクフィンガーで、遺伝子の転写、タンパク質の翻訳、代謝、タンパク質の組み立てなどに関与しています。
カルシウム
カルシウムは、地球上で最も豊富なミネラルの1つです。ほとんどの動物では、それは歯と骨をヒドロキシリン酸カルシウムの形で構成します。この要素は、筋肉の収縮、神経インパルスの伝達、および血液凝固に不可欠です。
マグネシウム
自然界のマグネシウムの割合が最も高いのは、他の元素と結合した固体の形であり、遊離状態でのみ検出されます。マグネシウムは、哺乳類の300以上の異なる酵素系の補因子です。
それが関与する反応は、タンパク質合成、筋肉の可動性および神経機能から、血糖値および血圧の調節にまで及びます。マグネシウムは、生体のエネルギー生産、酸化的リン酸化、解糖に必要です。
また、骨の発達に寄与し、とりわけDNA、RNA、グルタチオンの合成に必要です。
ナトリウムとカリウム
それらは細胞内部に存在する2つの非常に豊富なイオンであり、それらの内部および外部濃度の変化、ならびにそれらの輸送は、多くの生理学的プロセスの決定要因です。
カリウムは最も豊富な細胞内陽イオンであり、細胞内の液量と膜貫通電気化学勾配を維持します。
ナトリウムとカリウムはナトリウムカリウムポンプによって輸送されるため、神経インパルスの伝達に積極的に関与しています。ナトリウムはまた、筋肉の収縮と細胞膜を介した栄養素の吸収に関与しています。
二次生体要素の残りの部分：モリブデン（Mo）、フッ素（F）、塩素（Cl）、ヨウ素（I）および銅（Cu）は、多くの生理学的反応で重要な役割を果たします。ただし、これらは上記で説明した6つの要素よりもはるかに少ない割合で必要です。
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