CHON skupne značilnosti, posebnosti, molekule, ki sestavljajo

CHON: C ogljik, H vodik, O kisik in N dušik so skupina kemičnih elementov, ki sestavljajo živo snov. Zaradi njihovega položaja v periodnem sistemu so ti atomi deležni značilnosti, zaradi katerih so sposobne tvoriti organske in kovalentne molekule.

Ti štirje kemijski elementi tvorijo večino molekul živih bitij, imenovanih bioelementi ali biogeni elementi. Spadajo v skupino primarnih ali glavnih bioelementov, ker so 95% v molekulah živih bitij.

Na zgornji sliki so prikazane CHON molekule in atomi: šesterokotni obroč kot molekulska enota v ogljiku; molekula H₂ (zelena); diatomejsko molekulo O₂ (modra); in diatomsko molekulo N₂ (rdeča), s trojno povezavo.

Imajo del skupnih lastnosti, nekatere posebnosti ali značilnosti, ki pojasnjujejo, zakaj so primerne za tvorbo biomolekul. Zaradi majhne teže ali atomske mase so zaradi tega zelo elektronegativne in tvorijo stabilne, močne in visokoenergijske kovalentne vezi..

Združujejo se kot del strukture organskih biomolekul, kot so beljakovine, ogljikovi hidrati, lipidi in nukleinske kisline. Sodelujejo tudi pri oblikovanju bistvenih anorganskih molekul, da bi obstajalo življenje; kot je voda, H₂O.

Indeks

• 1 Skupne značilnosti CHON
  • 1.1 Nizka atomska masa
  • 1.2 Visoka elektronegativnost
• 2 Posebnosti
  • 2.1 Ogljikov atom C
  • 2.2 H atom
  • 2.3 O atom
  • 2.4 N atom
• 3 Molekule, ki tvorijo CHON
  • 3.1 Voda
  • 3.2 Plini
  • 3.3 Biomolekule
• 4 Reference

Skupne značilnosti CHON

Nizka atomska masa

Imajo nizko atomsko maso. Atomske mase C, H, O in N so: 12 u, 1u, 16u in 14u. Zaradi tega imajo manjši atomski polmer, kar jim omogoča vzpostavitev stabilnih in močnih kovalentnih vezi.

Kovalentne vezi nastanejo, ko atomi, ki sodelujejo pri tvorbi molekul, delijo valenčne elektrone.

Zaradi nizke atomske mase in s tem manjšega atomskega polmera so ti atomi zelo elektronegativni.

Visoka elektronegativnost

C, H, O in N so zelo elektronegativni: močno privabljajo elektrone, ki jih delijo, ko tvorijo vezi znotraj molekule..

Vse skupne lastnosti, opisane za te kemijske elemente, so ugodne za stabilnost in trdnost kovalentnih vezi, ki se tvorijo.

Kovalentne vezi, ki jih tvorijo, so lahko nepolarne, ko so isti elementi združeni in tvorijo diatomske molekule, kot je O₂. Lahko so tudi polarne (ali relativno polarne), kadar je eden od atomov bolj elektronegativen od drugega, kot v primeru O glede na H.

Ti kemijski elementi imajo gibanje med živimi bitji in okoljem, znano kot biogeokemijski cikel v naravi.

Posebnosti

Tukaj je nekaj posebnosti ali lastnosti, ki jih ima vsak od teh kemičnih elementov razlog za njihovo strukturno funkcijo biomolekul.

Ogljikov atom C

-Zaradi svoje tetravalence lahko C oblikuje 4 vezi s 4 različnimi ali enakimi elementi, ki tvorijo veliko različnih organskih molekul.

-Lahko se veže na druge ogljikove atome, ki tvorijo dolge verige, ki so lahko linearne ali razvejane.

-Lahko oblikuje tudi ciklične ali zaprte molekule.

-Lahko oblikuje molekule z enojnimi, dvojnimi ali trojnimi vezmi. Če v strukturi poleg C obstaja tudi čista H, govorimo o ogljikovodikih: alkanih, alkenih in alkinah..

-Ko se povezuje z O ali N, povezava pridobi polarnost, kar olajša topnost molekul, ki izvirajo.

-V kombinaciji z drugimi atomi, kot so O, H in N, tvori različne družine organskih molekul. Lahko tvori aldehide, ketone, alkohole, karboksilne kisline, amine, etre, estre, med drugimi spojinami..

-Organske molekule bodo imele drugačno prostorsko konformacijo, ki bo povezana s funkcionalnostjo ali biološko aktivnostjo.

H atom

-Ima najnižje atomsko število vseh kemijskih elementov in se združuje z O, da tvori vodo.

-Ta atom H je prisoten v velikem deležu v ​​ogljikovih skeletih, ki tvorijo organske molekule.

-Večja je količina C-H vezi v biomolekulah, večja je energija, ki jo proizvaja njihova oksidacija. Iz tega razloga oksidacija maščobnih kislin ustvari več energije, kot jo proizvaja katabolizem ogljikovih hidratov..

O atom

To je bioelement, ki skupaj s H tvori vodo. Kisik je bolj elektronegativen kot vodik, kar mu omogoča tvorbo dipolov v molekuli vode.

Ti dipoli omogočajo nastanek močnih interakcij, imenovanih vodikove vezi. Šibke vezi, kot so H mostovi, so bistvene za molekularno topnost in za vzdrževanje strukture biomolekul.

N atom

-Najdemo ga v amino skupini aminokislin in v spremenljivi skupini nekaterih aminokislin, kot je histidin, med drugim.

-Bistveno je za tvorbo amino sladkorjev, dušikovih baz nukleotidov, koencimov, med drugimi organskimi molekulami.

Molekule, ki tvorijo CHON

Voda

H in O sta povezani s kovalentnimi vezmi, ki tvorijo vodo v razmerju 2H in O. Ker je kisik bolj elektronegativen kot vodik, se združijo in tvorijo kovalentno vez polarnega tipa..

S to vrsto kovalentne vezi omogoča veliko snovi, da so topne, tako da tvorijo vodikove vezi z njimi. Voda je del strukture organizma ali živih biti v približno 70 do 80%.

Voda je univerzalno topilo, izpolnjuje številne funkcije v naravi in ​​živih bitijih; Ima strukturno, presnovno in regulativno funkcijo. V vodnem mediju se večino kemijskih reakcij živih bitij izvaja med mnogimi drugimi funkcijami.

Plini

Z združitvijo apolarnega kovalentnega tipa, kar pomeni brez razlike v elektronegativnosti, se združijo enaki atomi, kot je O. Tako nastanejo atmosferski plini, kot so dušik in molekularni kisik, bistveni za okolje in živa bitja..

Biomolekule

Ti bioelementi so združeni in z drugimi bioelementi tvorijo molekule živih bitij.

Združene so s kovalentnimi vezmi, kar povzroči nastanek monomernih enot ali enostavnih organskih molekul. Te so nato povezane s kovalentnimi vezmi in tvorijo polimere ali kompleksne organske molekule in supramolekule.

Tako aminokisline tvorijo beljakovine, monosaharidi pa so strukturne enote ogljikovih hidratov ali ogljikovih hidratov. Maščobne kisline in glicerol tvorijo saponificirajoče lipide, mononukleotidi pa sestavljajo DNA in RNA nukleinskih kislin..

Med supramolekulami so na primer: glikolipidi, fosfolipidi, glikoproteini, lipoproteini, med drugimi.

Reference

1. Carey F. (2006). Organska kemija (6. izd.). Mehika, Mc Graw Hill.
2. Tečaj Hero. (2018). 2 funkcija bioloških elementov biološke prvine med. Vzpostavljeno iz: coursehero.com
3. Cronodon. (s.f.). Bioelementi. Vzpostavljeno iz: cronodon.com
4. Življenje osebe (2018). Bioelementi: klasifikacija (primarna in sekundarna). Vzpostavljeno iz: lifepersona.com
5. Mathews, Holde in Ahern. (2002). Biokemija (3. izd.). Madrid: PEARSON