Ondanks dat er 118 bekende elementen zijn, is het bekend dat slechts een handjevol ervan voorkomt in levende organismen. Inderdaad, de immense complexiteit van het leven bestaat bijna volledig uit vier elementen: koolstof, waterstof, zuurstof en stikstof; ongeveer 99 procent van het menselijk lichaam bestaat uit deze elementen.

Carbon

Alle bekende levende organismen op aarde zijn op koolstof gebaseerde organismen. Koolstof is essentieel voor het leven, omdat het in staat is om tot vier stabiele bindingen tegelijkertijd vast te houden, wat betekent dat het een grotere verscheidenheid aan moleculen en verbindingen kan vormen dan enig ander element dat in levende organismen wordt aangetroffen, en dus is het vaak in het midden van een complexe ketting van elementen. Vanwege deze eigenschap wordt koolstof aangetroffen in alle essentiële vetten, eiwitten en vormt het de basis voor DNA en RNA.

Waterstof

Net als koolstof is waterstof alomtegenwoordig voor moleculen die de basiscomponenten vormen van het leven. Inderdaad, waterstof is essentieel omdat het gemakkelijk hecht aan koolstof. Dit komt omdat waterstof effectief dient als een schakelelement tussen de koolstofbasis van een keten en andere elementen; het hoge niveau van elektronegativiteit van waterstof is wat het mogelijk maakt om deze rol te spelen. Vaak zal waterstof uiteindelijk koolstof verbinden met meer waterstofatomen, en deze aanhoudende keten van waterstofatomen zorgt voor de mate van complexiteit die nodig is om een ​​organisch molecuul te maken (bijv. Een vet of eiwit).

Zuurstof

Zuurstof dient verschillende doelen in een levend organisme. Net als waterstof, combineert het gemakkelijk met koolstof, en omdat een neutraal zuurstofatoom acht elektronen heeft, combineert een zuurstofatoom gemakkelijk met meer waterstofatomen om een ​​complexe keten te vormen bij het vormen van vetten of eiwitten. Bovendien wordt zuurstof (samen met waterstof) gevonden in water, wat essentieel is voor een levend organisme, omdat veel chemische reacties in een levend organisme in water voorkomen en water ook de primaire mediaan is waarin cellen leven.

Stikstof

Ondanks dat het slechts ongeveer 1 procent van de totale atomen van een mens is, is stikstof essentieel voor zowel het menselijke als het andere organische leven omdat het naast koolstof in alle eiwitten voorkomt. Een eiwit is een verbinding die in cellen wordt gebruikt om aan te geven welke acties de cel moet nemen; Effectief vertalen eiwitten de passieve codes van het DNA in acties. Stikstof is ook vergelijkbaar met zuurstof in zijn vermogen om zich te binden met verschillende waterstofatomen; een neutraal stikstofatoom heeft zeven elektronen.