CHON spoločné vlastnosti, zvláštnosti, molekuly, ktoré tvoria

CHON: C uhlík, H vodík, O kyslík a N dusík sú skupinou chemických prvkov, ktoré tvoria živú hmotu. Vzhľadom na ich umiestnenie v periodickej tabuľke, tieto atómy zdieľajú vlastnosti, vďaka ktorým sú schopné vytvárať organické a kovalentné molekuly.

Tieto štyri chemické prvky tvoria väčšinu molekúl živých bytostí, nazývaných bioelementy alebo biogénne prvky. Patria do skupiny primárnych alebo hlavných bioelementov, pretože sú v molekulách živých bytostí 95%.

Na hornom obrázku sú znázornené molekuly a atómy CHON: hexagonálny kruh ako molekulová jednotka v uhlíku; molekulu H₂ (Zelená); diatomickú molekulu O₂ (Modrá); a diatomickú molekulu N₂ (červená), s trojitou väzbou.

Majú časť spoločných vlastností, niektoré zvláštnosti alebo charakteristiky, ktoré vysvetľujú, prečo sú vhodné na vytvorenie biomolekúl. S nízkou hmotnosťou alebo atómovou hmotnosťou sú veľmi elektronegatívne a tvoria stabilné, silné a vysokoenergetické kovalentné väzby..

Spojujú sa ako súčasť štruktúry organických biomolekúl, ako sú proteíny, sacharidy, lipidy a nukleové kyseliny. Podieľajú sa aj na tvorbe esenciálnych anorganických molekúl pre život; ako je voda, H₂O.

index

• 1 Spoločné charakteristiky CHON
  • 1.1 Nízka atómová hmotnosť
  • 1.2 Vysoká elektronegativita
• 2 Osobitosti
  • 2.1 Atóm uhlíka C
  • 2.2 H atóm
  • 2.3 O atóm
  • 2.4 Atóm dusíka
• 3 Molekuly, ktoré tvoria CHON
  • 3.1 Voda
  • 3.2 Plyny
  • 3.3 Biomolekuly
• 4 Odkazy

Spoločné charakteristiky CHON

Nízka atómová hmotnosť

Majú nízku atómovú hmotnosť. Atómové hmotnosti C, H, O a N sú: 12 u, 1u, 16u a 14u. To spôsobuje, že majú menší atómový polomer, čo im umožňuje vytvoriť stabilné a silné kovalentné väzby.

Kovalentné väzby sa vytvárajú, keď atómy, ktoré sa podieľajú na tvorbe molekúl, zdieľajú svoje valenčné elektróny.

S nízkou atómovou hmotnosťou, a teda s nižším atómovým polomerom, sú tieto atómy veľmi elektronegatívne.

Vysoká elektronegativita

C, H, O a N sú veľmi elektronegatívne: silne priťahujú elektróny, ktoré zdieľajú, keď tvoria väzby v molekule.

Všetky spoločné vlastnosti opísané pre tieto chemické prvky sú výhodné pre stabilitu a pevnosť kovalentných väzieb, ktoré sa tvoria.

Kovalentné väzby, ktoré tvoria, môžu byť nepolárne, keď sa spájajú rovnaké prvky, čím sa vytvárajú diatomické molekuly, ako napríklad O₂. Môžu byť tiež polárne (alebo relatívne polárne), keď je jeden z atómov elektronegatívnejší ako druhý, ako v prípade O vzhľadom na H.

Tieto chemické prvky majú pohyb medzi živými bytosťami a prostredím známym ako biogeochemický cyklus v prírode.

špeciálne funkcie

Tu sú niektoré zvláštnosti alebo vlastnosti, ktoré každý z týchto chemických prvkov má dôvod na ich štrukturálnu funkciu biomolekulov.

Atóm uhlíka C

-Vďaka svojej štvormocnosti môže C tvoriť 4 väzby so 4 rôznymi alebo rovnakými prvkami, ktoré tvoria veľkú škálu organických molekúl.

-Môže byť naviazaný na iné atómy uhlíka tvoriace dlhé reťazce, ktoré môžu byť lineárne alebo rozvetvené.

-Môže tiež tvoriť cyklické alebo uzavreté molekuly.

-Môže vytvárať molekuly s jednoduchými, dvojitými alebo trojitými väzbami. Ak sa v štruktúre okrem C nachádza čistý H, hovoríme o uhľovodíkoch: alkánoch, alkénoch a alkínoch, resp..

-Keď sa spojí s O alebo N, spojka získa polaritu, čo uľahčuje rozpustnosť molekúl, ktoré vznikajú.

-Keď sa kombinuje s inými atómami, ako napríklad O, H a N, vytvára rôzne rodiny organických molekúl. Môže tvoriť aldehydy, ketóny, alkoholy, karboxylové kyseliny, amíny, étery, estery, medzi inými zlúčeninami.

-Organické molekuly budú mať rôznu priestorovú konformáciu, ktorá bude súvisieť s funkčnosťou alebo biologickou aktivitou.

H atóm

-Má najnižšie atómové číslo všetkých chemických prvkov a kombinuje sa s O za vzniku vody.

-Tento atóm H je prítomný vo veľkej miere v uhlíkových kostrách, ktoré tvoria organické molekuly.

-Čím väčšie je množstvo väzieb C-H v biomolekulách, tým väčšia je energia produkovaná ich oxidáciou. Z tohto dôvodu oxidácia mastných kyselín generuje viac energie, ako je produkovaná pri katabolizme sacharidov..

O atóm

Je to bioelement, ktorý spolu s H tvoria vodu. Kyslík je viac elektronegatívny ako vodík, čo mu umožňuje vytvárať dipóly v molekule vody.

Tieto dipóly uľahčujú tvorbu silných interakcií, nazývaných vodíkové väzby. Slabé väzby, ako sú mostíky H, sú nevyhnutné pre molekulárnu rozpustnosť a pre zachovanie štruktúry biomolekúl.

Atóm N

-Nachádza sa v aminoskupine aminokyselín a vo variabilnej skupine niektorých aminokyselín, ako je napríklad histidín.

-Je nevyhnutný pre tvorbu aminosacharidov, dusíkatých báz nukleotidov, koenzýmov, medzi inými organickými molekulami.

Molekuly, ktoré tvoria CHON

Voda

H a O sú spojené kovalentnými väzbami tvoriacimi vodu v pomere 2H a O. Pretože kyslík je viac elektronegatívny ako vodík, je spojený kovalentnou väzbou polárneho typu..

Tým, že má tento typ kovalentnej väzby, umožňuje, aby mnohé látky boli rozpustné vytvorením vodíkových väzieb s nimi. Voda je súčasťou štruktúry organizmu alebo živého organizmu v približne 70 až 80%..

Voda je univerzálnym rozpúšťadlom, plní mnohé funkcie v prírode av živých bytostiach; Má štrukturálnu, metabolickú a regulačnú funkciu. Vo vodnom prostredí sa väčšina chemických reakcií živých bytostí uskutočňuje medzi mnohými ďalšími funkciami.

Plyny

Spojením nepolárneho kovalentného typu, teda bez rozdielu elektronegativity, sú zjednotené rovnaké atómy ako O. Atmosférické plyny, ako napríklad dusík a molekulárny kyslík, sú nevyhnutné pre životné prostredie a živé bytosti..

Biomolekuly

Tieto bioelementy sa spájajú spolu s inými bioelementmi a tvoria molekuly živých bytostí.

Sú spojené kovalentnými väzbami, čo vedie k vzniku monomérnych jednotiek alebo jednoduchých organických molekúl. Tieto sú zase spojené kovalentnými väzbami a tvoria polyméry alebo komplexné organické molekuly a supramolekuly.

Aminokyseliny teda tvoria proteíny a monosacharidy sú štruktúrne jednotky sacharidov alebo sacharidov. Mastné kyseliny a glycerol tvoria zmydelniteľné lipidy a mononukleotidy tvoria nukleové kyseliny DNA a RNA.

Medzi supramolekuly patria napríklad glykolipidy, fosfolipidy, glykoproteíny, lipoproteíny, medzi inými..

referencie

1. Carey F. (2006). Organická chémia (6. vydanie). Mexiko, Mc Graw Hill.
2. Kurz Hero. (2018). 2 bioelementy bioprvkov primárne medzi. Zdroj: coursehero.com
3. Cronodon. (N. D.). Bioelements. Zdroj: cronodon.com
4. Život Osoba (2018). Bioelementy: Klasifikácia (primárna a sekundárna). Zdroj: lifepersona.com
5. Mathews, Holde a Ahern. (2002). Biochemistry (3. vydanie). Madrid: PEARSON