Hal yang sama
Dari bakteri terkecil hingga pohon tertinggi, jamur yang tumbuh di pohon itu, semua manusia dan paus terbesar, semua makhluk hidup terbuat dari bahan yang sama. Bahan-bahan ini dapat direduksi menjadi elemen individu , berbagai jenis atom yang membentuk unit kimia paling sederhana, yang kemudian membentuk molekul ketika digabungkan dengan elemen lain. Unsur-unsur penyusun makhluk hidup merupakan bagian yang sangat kecil dari tabel periodik. Sementara kira-kira 25 unsur dapat ditemukan di salah satu organisme ini, hanya enam di antaranya yang bersifat universal bagi semuanya dan bagi semua kehidupan di Bumi. Hanya enam! Hal ini menunjukkan bahwa kombinasi yang berbeda dari keenam unsur ini membuat perbedaan besar dalam keanekaragaman sel, jaringan, organ, dan organisme.
CHNOPS
Enam unsur yang umum dimiliki semua makhluk hidup adalah karbon (C), hidrogen (H), nitrogen (N), oksigen (O), fosfor (P), dan belerang (S), sering disingkat CHNOPS . Jumlah proton yang dimiliki suatu unsur adalah yang membedakannya dari unsur lain. Karbon adalah karbon karena memiliki enam proton; hidrogen adalah hidrogen karena memiliki proton, dan seterusnya. Keenam elemen ini sangat bagus dalam membangun biomolekul yang besar dan kompleks , molekul yang terlibat dalam kehidupan. Mereka dapat membentuk molekul organik , yang terdiri dari setidaknya karbon dan hidrogen, dan molekul anorganik , yang tidak mengandung karbon.
Karbon adalah unsur keenam pada tabel periodik dan dapat membentuk ikatan kovalen yang kuat di mana elektron dibagi antara atom, hingga empat atom lainnya pada waktu yang sama. Ini menjelaskan mengapa banyak molekul yang berbeda dapat dibentuk dari karbon, dan mengapa studi kimia organik berkaitan dengan begitu banyak kombinasi. Sehubungan dengan makhluk hidup, karbon, bersama dengan lima unsur umum lainnya, membentuk karbohidrat, protein, asam nukleat, dan lipid. Dari molekul sederhana seperti metana hingga hidrokarbon panjang yang terdiri dari bahan bakar fosil, keserbagunaan karbon menempatkannya di jantung semua kehidupan seperti yang kita kenal.
Unsur pertama dalam tabel periodik, hidrogen , adalah unsur yang relatif sederhana dengan kemampuan untuk membentuk hanya satu ikatan pada satu waktu dengan atom bermuatan negatif tinggi. Ikatan hidrogen ini sangat penting untuk kehidupan karena mereka membentuk air (H2O) ketika dua hidrogen bergabung dengan satu oksigen. Kita tahu bahwa air adalah dasar molekuler dari semua makhluk hidup. Hidrogen juga melekat pada karbon, membentuk rantai hidrokarbon panjang yang membentuk karbohidrat dan lipid, serta nitrogen dan unsur umum lainnya dalam asam nukleat dan protein.
Unsur ketujuh pada tabel periodik, nitrogen mengikat karbon dan hidrogen dengan baik dan karena itu terlibat dalam berbagai senyawa organik. Terutama, nitrogen ditemukan dalam protein dan asam nukleat yang membentuk molekul DNA.
Bersama dengan hidrogen, oksigen membentuk air, menjadikannya elemen penting kehidupan lainnya. Oksigen juga dapat ditemukan dalam molekul organik dan sangat terlibat dalam metabolisme energi bahkan pada struktur sel yang paling sederhana. Meskipun tidak semua organisme di Bumi membutuhkan oksigen untuk bertahan hidup (beberapa mikroorganisme tumbuh subur di lingkungan anoksik atau bebas oksigen), oksigen masih ada dalam organisme tersebut dalam bentuk air dan molekul organik.
Ditemukan lebih jauh di tabel periodik, tepatnya ke-15, fosfor dapat ditemukan di tulang punggung molekul DNA. Namun, peran fosfor yang paling penting adalah dalam metabolisme energi, karena membentuk molekul mata uang energi sel, ATP dan ADP , masing-masing dinamai berdasarkan jumlah atom fosfat yang terpasang: adenosin trifosfat (3 atom fosfat) dan adenosin difosfat (2 atom fosfat). atom).
Unsur terberat dari enam unsur dasar dan unsur ke-16 pada tabel periodik, belerang , ditemukan dalam molekul protein, dan ikatan yang dibentuknya bertanggung jawab untuk memberi protein bentuknya yang berbeda. Bentuk-bentuk yang berbeda ini sangat penting dalam fungsi dan spesifisitas protein.
Ringkasan Pelajaran
Semua makhluk hidup memiliki enam unsur dasar yang sama: karbon , hidrogen , nitrogen , oksigen , fosfor , dan belerang , disingkat CHNOPS . Setiap unsur memiliki sifat yang membuatnya penting untuk konstruksi biomolekul, baik dalam kemampuannya mengikat unsur lain maupun dalam ikatan itu sendiri. Unsur-unsur seperti karbon dan hidrogen adalah bahan penyusun kimia organik , sedangkan unsur-unsur seperti fosfor dan belerang membentuk molekul anorganik. terlibat dalam metabolisme energi dan pembentukan protein, masing-masing. Keanekaragaman kehidupan yang luar biasa di Bumi dapat dikaitkan dengan kombinasi yang tampaknya tak ada habisnya dari enam elemen dasar ini.