CHON zajedničke karakteristike, posebnosti, molekule koje čine



Chon: C ugljik, H vodik, O kisik i N dušik su skupina kemijskih elemenata koji čine živu materiju. Zbog njihovog položaja u periodnom sustavu, ti atomi dijele karakteristike koje ih čine sposobnima da formiraju organske i kovalentne molekule.

Ova četiri kemijska elementa čine većinu molekula živih bića, nazvanih bioelementi ili biogeni elementi. Oni pripadaju skupini primarnih ili glavnih bioelemenata jer su 95% u molekulama živih bića.

U gornjoj slici prikazane su CHON molekule i atomi: heksagonalni prsten kao molekularna jedinica u ugljiku; molekulu H2 (Green); dijatomejsku molekulu od O2 (Plava); i dijatomejsku molekulu N2 (crveno), s trostrukom vezom.

Oni imaju dio zajedničkih svojstava, neke posebnosti ili karakteristike koje objašnjavaju zašto su prikladne za formiranje biomolekula. Imajući malu težinu ili atomsku masu, to ih čini vrlo elektronegativnim i tvore stabilne, jake i visokoenergetske kovalentne veze.

Oni se udružuju kao dio strukture organskih biomolekula kao što su proteini, ugljikohidrati, lipidi i nukleinske kiseline. Oni također sudjeluju u formiranju esencijalnih anorganskih molekula za život; kao što je voda, H2O.

indeks

  • 1 Zajedničke karakteristike CHON-a
    • 1.1 Niska atomska masa
    • 1.2 Visoka elektronegativnost
  • 2 Posebnosti
    • 2.1 Ugljikov atom C
    • 2.2 H atom
    • 2.3 O atom
    • 2.4 N atom
  • 3 Molekule koje čine CHON
    • 3.1 Voda
    • 3.2 Plinovi
    • 3.3 Biomolekule
  • 4 Reference

Zajedničke karakteristike CHON-a

Niska atomska masa

Oni imaju nisku atomsku masu. Atomske mase C, H, O i N su: 12 u, lu, 16u i 14u. To uzrokuje da imaju manji atomski radijus, što im omogućuje da uspostave stabilne i jake kovalentne veze.

Kovalentne veze nastaju kada atomi koji sudjeluju u formiranju molekula dijele valentne elektrone.

Zbog niske atomske mase, a time i manjeg atomskog radijusa, ovi atomi su vrlo elektronegativni.

Visoka elektronegativnost

C, H, O i N su vrlo elektronegativni: snažno privlače elektrone koje dijele kada formiraju veze unutar molekule.

Sva zajednička svojstva opisana za ove kemijske elemente povoljna su za stabilnost i jakost kovalentnih veza koje se formiraju.

Kovalentne veze koje oni formiraju mogu biti nepolarne, kada su isti elementi spojeni, tvoreći dijatomejske molekule poput O2. Oni također mogu biti polarni (ili relativno polarni) kada je jedan od atoma elektronegativniji od drugog, kao u slučaju O u odnosu na H.

Ovi kemijski elementi imaju kretanje između živih bića i okoliša poznate kao biogeokemijski ciklus u prirodi.

Posebne značajke

Ovdje su neke posebnosti ili svojstva koja svaki od tih kemijskih elemenata ima za razlog njihove strukturne funkcije biomolekula.

Ugljikov atom C

-Zbog svoje tetravalencije, C može formirati 4 veze s 4 različita ili jednaka elementa, formirajući veliku raznolikost organskih molekula.

-Može se vezati za druge ugljikove atome koji formiraju duge lance, koji mogu biti linearni ili razgranati.

-Može također tvoriti ciklične ili zatvorene molekule.

-Može formirati molekule s jednostrukim, dvostrukim ili trostrukim vezama. Ako u strukturi osim C postoji čisti H, govorimo o ugljikovodicima: alkanima, alkenima i alkinima, odnosno.

-Pri spajanju s O, ili N, veza dobiva polaritet, što olakšava topljivost molekula koje potječu.

-Kada se kombinira s drugim atomima kao što su O, H i N, on tvori različite obitelji organskih molekula. Može tvoriti aldehide, ketone, alkohole, karboksilne kiseline, amine, etere, estere, između ostalih spojeva.

-Organske molekule imat će različitu prostornu konformaciju, koja će biti povezana s funkcionalnošću ili biološkom aktivnošću.

H atom

-Ona ima najniži atomski broj svih kemijskih elemenata i kombinira se s O da bi formirala vodu.

-Ovaj H atom je prisutan u velikoj mjeri u ugljičnim skeletima koji tvore organske molekule.

-Što je veća količina C-H veza u biomolekulama, veća je energija proizvedena njihovom oksidacijom. Iz tog razloga, oksidacija masnih kiselina stvara više energije od one proizvedene u katabolizmu ugljikohidrata..

O atom

To je bioelement koji zajedno s H tvori vodu. Kisik je elektronegativniji od vodika, što mu omogućuje stvaranje dipola u molekuli vode.

Ovi dipoli olakšavaju formiranje jakih interakcija, nazvanih vodikove veze. Slabe veze, kao što su H mostovi, bitne su za molekularnu topljivost i za održavanje strukture biomolekula.

N atom

-Nalazi se u amino skupini aminokiselina, te u promjenjivoj skupini nekih aminokiselina kao što je histidin, između ostalih.

-To je bitno za formiranje amino šećera, dušičnih baza nukleotida, koenzima, među ostalim organskim molekulama.

Molekule koje čine CHON

Voda

H i O spojeni su kovalentnim vezama koje formiraju vodu u omjeru 2H i O. Budući da je kisik elektronegativniji od vodika, oni su spojeni formirajući kovalentnu vezu polarnog tipa..

S obzirom na ovu vrstu kovalentne veze, mnoge tvari mogu biti topljive formiranjem vodikovih veza s njima. Voda je dio strukture organizma ili žive u oko 70 do 80%.

Voda je univerzalno otapalo, ispunjava mnoge funkcije u prirodi i živim bićima; Ima strukturalnu, metaboličku i regulatornu funkciju. U vodenom mediju, većina kemijskih reakcija živih bića provodi se, uz mnoge druge funkcije.

Plinovi

Sjedinjavanjem apolarnog kovalentnog tipa, tj. Bez razlike elektronegativnosti, ujedinjuju se jednaki atomi poput O. Tako nastaju atmosferski plinovi, kao što su dušik i molekularni kisik, bitni za okoliš i živa bića..

Biomolekule

Ti su bioelementi spojeni zajedno s drugim bioelementima i tvore molekule živih bića.

Oni su spojeni kovalentnim vezama, što dovodi do nastanka monomernih jedinica ili jednostavnih organskih molekula. Oni su pak povezani kovalentnim vezama i oblikuju polimere ili kompleksne organske molekule i supramolekule.

Tako, aminokiseline tvore proteine, a monosaharidi su strukturne jedinice ugljikohidrata ili ugljikohidrata. Masne kiseline i glicerol oblikuju lipide koji se saponificiraju, a mononukleotidi čine DNA i RNA nukleinskih kiselina..

Među supramolekulama su, na primjer: glikolipidi, fosfolipidi, glikoproteini, lipoproteini, između ostalih.

reference

  1. Carey F. (2006). Organska kemija (6. izdanje). Meksiko, Mc Graw Hill.
  2. Junak tečaja. (2018.). 2 funkcija bioelemenata biološki elementi primarni među. Preuzeto s: coursehero.com
  3. Cronodon. (N. D.). Bioelements. Preuzeto s: cronodon.com
  4. Životna osoba (2018.). Bioelementi: klasifikacija (primarna i sekundarna). Preuzeto s: lifepersona.com
  5. Mathews, Holde i Ahern. (2002). Biochemistry (3. izd.). Madrid: PEARSON