Costituenti chimici della cellula

Nella cellula si trovano circa trenta elementi chimici, che compongono tutta la materia vivente. Sette di questi, ossigeno (O), carbonio (C), idrogeno (H), azoto (N), calcio (Ca), fosforo (P) e zolfo (S), costituiscono oltre il 99% della massa cellulare, mentre gli altri sono presenti in quantità minori o minime, ma comunque necessarie allo svolgimento delle funzioni della cellula.

Alcuni elementi sono presenti come costituenti di sali minerali (per esempio, cloruro di sodio o di potassio, solfato di calcio o di magnesio), perlopiù sotto forma di elettroliti (i cosiddetti ioni inorganici). Ossigeno e idrogeno sono in massima parte legati nella molecola dell'acqua (H2O), che infatti è la sostanza che più abbonda nella cellula: costituisce circa il 70% del suo peso ed è il mezzo in cui avvengono la maggior parte delle reazioni chimiche. Inoltre l'acqua è importante per l'equilibrio termico della cellula e degli organismi in genere, contribuendo al mantenimento costante della temperatura.
Le altre sostanze che compongono la cellula si dividono in due categorie: le piccole molecole organiche e le macromolecole. La distinzione fra le due categorie è data dalle dimensioni e dall'organizzazione strutturale.

Le piccole molecole organiche (o monomeri) generalmente sono costituite da meno di 50 atomi. Fanno parte di questo gruppo i carboidrati (zuccheri) semplici, i lipidi (grassi), gli aminoacidi (unità base per la costituzione delle proteine), i nucleotidi (costituenti degli acidi nucleici depositari dell'informazione genetica) e le vitamine. Le macromolecole (o polimeri) sono composte da più piccole molecole organiche, uguali o diverse, unite da legami stabili (legami covalenti) a formare delle catene o strutture più complesse. Le macromolecole sono caratteristiche della materia vivente; fanno parte di questo gruppo i carboidrati più complessi (per esempio, il glicogeno), le proteine e gli acidi nucleici (RNA, DNA). Vediamo ora in breve alcune caratteristiche delle più importanti sostanze della materia vivente.