Komposisi tubuh dapat dianalisis dengan berbagai cara. Misalnya dikaitkan dengan unsur-unsur kimiawi yang ada, atau berdasarkan jenis molekul seperti air, protein, jaringan ikat, lemak (atau lipida), hidroksilapatit (dalam tulang), karbohidrat (seperti glikogen dan glukosa) dan DNA. Berdasarkan jenis jaringannya, tubuh dapat dianalisis menjadi air, lemak, jaringan ikat, otot, tulang, dan sebagainya. Berdasarkan jenis selnya, tubuh mengandung ratusan jenis sel, tetapi jumlah sel terbanyak dalam tubuh manusia (bukan berdasarkan massanya) bukanlah sel manusia itu sendiri, tetapi bakteri normal yang berada di saluran pencernaan manusia.
Unsur
Unsur utama yang menyusun tubuh manusia (termasuk air)
Hampir 99% dari massa tubuh manusia tersusun oleh enam unsur: oksigen, karbon, hidrogen, nitrogen, kalsium, dan fosfor. Hanya sekitar 0,85% yang disusun oleh lima unsur lainnya: kalium, belerang, natrium, klorin, dan magnesium. Kesebelas unsur tersebut diperlukan untuk hidup. Unsur-unsur yang tersisa merupakan unsur renik, yang diperkirakan berjumlah lebih dari selusin (berdasarkan bukti yang baik) yang diperlukan untuk hidup. Jika seluruh massa unsur renik digabungkan bersama-sama (jumlahnya kurang dari 10 gram untuk tubuh manusia) tetap tidak mencapai massa magnesium dalam tubuh, yang merupakan unsur nonrenik berjumlah paling sedikit.
Unsur lainnya
Tidak semua unsur yang dijumpai dalam tubuh manusia dalam jumlah renik memiliki peran dalam hidup. Beberapa dari unsur ini diperkirakan merupakan kontaminan tanpa fungsi (contohnya cesium dan titanium), sementara banyak unsur lainnya diperkirakan sebagai racun aktif, bergantung pada jumlahnya (kadmium, raksa, dan unsur radioaktif). Manfaat dan toksisitas aluminium, unsur yang pada level normal dijumpai dalam tubuh manusia, masih diperdebatkan.[butuh rujukan] Fungsi kadmium dan timbal bagi tubuh juga telah diajukan, meskipun hampir dipastikan keduanya toksik dalam jumlah yang jauh di atas kandungan normal tubuh.[butuh rujukan] Terdapat bukti bahwa arsenik, unsur yang normalnya dianggap sebagai racun dalam jumlah yang lebih tinggi, bersifat esensial dalam jumlah ultrarenik, bahkan untuk mamalia (tikus, hamster, kambing).[1]
Beberapa unsur (arsenik, silikon, boron, nikel, vanadium) mungkin juga diperlukan oleh mamalia, tetapi dalam dosis yang jauh lebih kecil. Brom digunakan secara luas oleh beberapa (meski tidak semua) organisme yang lebih rendah, dan ditemukan secara oportunistik dalam eosinofil manusia. Satu studi menemukan bahwa bromin diperlukan untuk sintesis kolagen IV pada manusia.[2]Fluor digunakan oleh sejumlah tumbuhan untuk menghasilkan racun, tetapi pada manusia hanya berfungsi sebagai zat pengeras lokal (topikal) pada email gigi, dan tidak ditemukan pada peran biologis esensial.
Tubuh manusia dewasa dengan berat rata-rata 70 kg mengandung sekitar 7×1027atom dan sekurang-kurangnya 60 unsur kimia yang terdeteksi secara renik.[3] Sekitar 29 unsur dari jumlah ini diperkirakan memainkan peran positif aktif dalam kehidupan dan kesehatan manusia.[4]
Jumlah relatif masing-masing unsur bervariasi menurut individu, terutama karena perbedaan proporsi lemak, otot, dan tulang dalam tubuh mereka. Orang dengan lebih banyak lemak akan memiliki proporsi karbon yang lebih tinggi, sedangkan proporsi sebagian besar unsur lain akan lebih rendah. Proporsi hidrogen kira-kira sama. Angka yang ditampilkan dalam tabel merupakan angka rata-rata dari bermacam-macam referensi berbeda.
Rata-rata tubuh manusia dewasa mengandung ~53% air. Namun, hal ini sangat bervariasi menurut usia, jenis kelamin, dan adipositas. Berdasarkan pengambilan sampel dalam jumlah besar pada orang dewasa dari semua umur dan kedua jenis kelamin, angka untuk fraksi air menurut beratnya yaitu 48 ±6% untuk perempuan dan 58 ±8% air untuk laki-laki.[5] Air mengandung ~11% hidrogen berdasarkan massa, tetapi ~67% hidrogen berdasarkan persen atom; angka-angka ini bersama dengan angka % komplementer untuk oksigen dalam air, merupakan penyumbang terbesar untuk keseluruhan angka komposisi massa dan komposisi atom. Karena kandungan airnya, tubuh manusia mengandung lebih banyak oksigen berdasarkan massa daripada unsur lainnya, tetapi, berdasarkan fraksi atom, lebih banyak hidrogen daripada unsur apa pun.
Unsur-unsur pada tabel di bawah yang digolongkan sebagai "Esensial pada manusia" merupakan unsur-unsur yang terdaftar pada Badan Pengawas Obat dan Makanan Amerika Serikat sebagai nutrisi esensial,[6] yang mencakup enam unsur tambahan: oksigen, karbon, hidrogen, dan nitrogen (unsur pembangun kehidupan fundamental di Bumi), belerang (esensial untuk semua sel), dan kobalt (komponen penting vitamin B12). Unsur-unsur yang digolongkan sebagai "Mungkin" esensial adalah yang dikutip oleh Akademi Riset Nasional AS sebagai unsur yang bermanfaat bagi kesehatan manusia dan mungkin penting.[7]
Dari 94 unsur kimia yang terjadi secara alami, 60 terdaftar pada tabel di atas. Dari 34 sisanya, tidak diketahui jumlah yang terjadi dalam tubuh manusia. Untuk beberapa unsur-unsur ini, jumlah konsentrasi dalam berbagai jaringan atau organ sudah ada, khususnya dari studi yang melibatkan ukuran sampel populasi kecil.
* nilai hipotetis untuk radon berdasarkan 10 Bq/m3 dan 0,4 untuk koefisien partisi darah/air.[32]
Lantanida
Dari tujuh belas unsur tanah jarang, lima belas merupakan anggota deret lantanida. Dua lainnya, skandium dan yttrium, tercatat pada tabel di atas, sama seperti tiga lantanida: lantanum, cerium, dan samarium. Dari sisa dua belas lantanida, sebelas tercantum pada tabel di bawah. Tidak tersedia informasi tentang lantanida yang tersisa dan sangat radioaktif, prometium.
Konsentrasi unsur tanah jarang/lantanida dalam serum darah.[33]
*Jumlah air sangat tergantung pada komposisi tubuh dan jumlah lemak. Pada orang dewasa di negara maju rata-rata ~53% air. Hal ini sangat bervariasi menurut usia, jenis kelamin, dan adipositas. Dalam sampel besar orang dewasa dari semua umur dan kedua jenis kelamin, angka untuk fraksi air menurut beratnya ditemukan 48 ± 6% untuk wanita dan 58 ± 8% air untuk pria.[5]
DNA: Sel manusia juga mengandung DNA mitokondria. Sel sperma mengandung lebih sedikit DNA mitokondria daripada sel lainnya. Sebuah sel darah merahmamalia biasanya tidak mengandung inti sel di masa dewasa, sehingga tidak ada DNA. Namun, sel darah merah ternukleasi (NRBC) hadir dalam sirkulasi janin dan neonatal, dan mungkin muncul pada mamalia dewasa saat terdapat penyakit.
Ada banyak spesies bakteri dan mikroorganisme lainnya yang hidup pada atau di dalam tubuh manusia sehat. Fakta menunjukkan bahwa menurut jumlahnya, 90% sel pada (atau di dalam) tubuh manusia adalah mikrob,[47][48] (angka ini lebih sedikit jika menurut massa atau volume). Beberapa dari simbion ini diperlukan untuk kesehatan kita. Mereka yang tidak membantu atau menyakiti manusia disebut organisme komensal.
^Maurice E. Shils ... et al., ed. (1999), "Ultratrace minerals", USDA, ARS: Modern nutrition in health and disease, Baltimore: Williams & Wilkins c 1999, hlm. 283–303Parameter |Author= yang tidak diketahui mengabaikan (|author= yang disarankan) (bantuan)Pemeliharaan CS1: Menggunakan parameter penyunting (link)
^ abcdefghijklmnSubcommittee on the Tenth Edition of the Recommended Dietary Allowances, Food and Nutrition Board; Commission on Life Sciences, National Research Council (1 February 1989). "9-10". Recommended Dietary Allowances: 10th Edition. National Academies Press. ISBN978-0-309-04633-6. Diakses tanggal 18 June 2016.
^Hillyer, Julián F.; Albrecht, Ralph M. (2001). "Gastrointestinal persorption and tissue distribution of differently sized colloidal gold nanoparticles". Journal of Pharmaceutical Sciences. 90 (12): 1927–1936. doi:10.1002/jps.1143. ISSN0022-3549.
^Mizutani, K.; Mikami, B.; Aibara, S.; Hirose, M. (2005). "Structure of aluminium-bound ovotransferrin at 2.15 Å resolution". Acta Crystallographica Section D. 61 (12): 1636. doi:10.1107/S090744490503266X.
^Keith S, Doyle JR, Harper C, et al. "Toxicological Profile for Radon", section 3.4.1.1, page 51. Atlanta (GA): Agency for Toxic Substances and Disease Registry (US); 2012 May. Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK158784/
^Inagaki, Kazumi; Haraguchi, Hiroki (2000). "Determination of rare earth elements in human blood serum by inductively coupled plasma mass spectrometry after chelating resin preconcentration". The Analyst. 125 (1): 191–196. doi:10.1039/a907781b. ISSN0003-2654.
^Rim, Kyung Taek; Koo, Kwon Ho; Park, Jung Sun (2013). "Toxicological Evaluations of Rare Earths and Their Health Impacts to Workers: A Literature Review". Safety and Health at Work. 4 (1): 12–26. doi:10.5491/SHAW.2013.4.1.12. ISSN2093-7911.
^ abRodushkin, I.; Ödman, Fredrik; Branth, Stefan (1999). "Multielement analysis of whole blood by high resolution inductively coupled plasma mass spectrometry". Fresenius' Journal of Analytical Chemistry. 364 (4): 338–346. doi:10.1007/s002160051346. ISSN0937-0633.
^ abRavindra, Khaiwal; Bencs, László; Van Grieken, René (2004). "Platinum group elements in the environment and their health risk". Science of The Total Environment. 318 (1–3): 1–43. doi:10.1016/S0048-9697(03)00372-3. ISSN0048-9697.
^Rodushkin, Ilia; Engstrom, Emma; Stenberg, Anna; Baxter, Douglas C. (2004). "Determination of low-abundance elements at ultra-trace levels in urine and serum by inductively coupled plasma—sector field mass spectrometry". Analytical and Bioanalytical Chemistry. 380 (2): 247–257. doi:10.1007/s00216-004-2742-7. ISSN1618-2642.
^Messerschmidt, J.; Alt, F.; Tolg, G.; Angerer, J.; Schaller, K. H. (1992). "Adsorptive voltammetric procedure for the determination of platinum baseline levels in human body fluids". Fresenius' Journal of Analytical Chemistry. 343 (4): 391–394. doi:10.1007/BF00322878. ISSN0937-0633.
^Freitas Jr., Robert A. (1999). Nanomedicine,. Landes Bioscience. Tables 3–1 & 3–2. ISBN1-57059-680-8. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2018-04-16. Diakses tanggal 2017-06-02.