ชีวิตไม่ได้เกิดขึ้นจากความว่างเปล่า แต่เป็นสิ่งมหัศจรรย์ที่ถูกคัดสรรอย่างพิถีพิถันจากโลกอนินทรีย์ เมื่อเราวิเคราะห์เซลล์หนึ่ง เราจะพบว่าภายในเซลล์เปรียบเสมือนโรงงานหลอมรวมธาตุที่ชาญฉลาด แม้ว่าธาตุเคมีที่ประกอบเป็นเซลล์จะสามารถพบได้ทั้งหมดในธรรมชาติอนินทรีย์ ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงความเป็นเอกภาพระหว่างโลกของสิ่งมีชีวิตกับธรรมชาติอนินทรีย์แต่กระบวนการชีวิตได้ปรับเปลี่ยนความเข้มข้น ทำให้คาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน กลายเป็นตัวเอกบนเวที แสดงให้เห็นถึงความแตกต่างอย่างชัดเจน

การจำแนกและหน้าที่ของธาตุ

• ธาตุปริมาณมาก (macroelement) ได้แก่ $C, H, O, N, P, S, K, Ca, Mg$ ธาตุเหล่านี้เป็น "โครงสร้างหลัก" ของชีวิต
• ธาตุปริมาณน้อย (microelement) เช่น $Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo$ แม้มีปริมาณน้อยแต่สำคัญยิ่ง เช่น $Zn$ มีส่วนร่วมในการทำงานของเอนไซม์หลายร้อยชนิด การขาดสังกะสีจะทำให้การเจริญเติบโตหยุดชะงัก
• แกนกลางของชีวิต คาร์บอน ($C$) เป็นธาตุแกนกลางของชีวิต โมเลกุลชีวภาพขนาดใหญ่ทุกชนิดมีโครงสร้างหลักเป็นสายโซ่คาร์บอน

รูปแบบการดำรงอยู่ของสาร

ธาตุต่างๆ ที่ประกอบเป็นเซลล์ส่วนใหญ่ดำรงอยู่ในรูปของสารประกอบ ในน้ำหนักสด น้ำคืออันดับหนึ่ง ส่วนในน้ำหนักแห้งโปรตีน (7%~10%) มีบทบาทนำ ความมหัศจรรย์ของชีวิตอยู่ที่ ตั้งแต่โครงสร้างนิวคลีออยด์ดั้งเดิมไปจนถึงการควบคุมด้วยกรดไขมันไม่อิ่มตัวที่ซับซ้อน หรือแม้กระทั่งสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์ในอนาคต ล้วนเป็นไปตามตรรกะทางเคมีเดียวกัน