CHON загальні характеристики, особливості, молекули, що складають



CHON: C-вуглець, H-водень, O-кисень і N-азот - це група хімічних елементів, що складають живу речовину. Через їх розташування в періодичній таблиці ці атоми поділяють характеристики, які роблять їх здатними утворювати органічні та ковалентні молекули.

Ці чотири хімічні елементи утворюють більшість молекул живих істот, званих біоелементами або біогенними елементами. Вони належать до групи первинних або основних біоелементів, оскільки вони складають 95% в молекулах живих істот.

У верхньому зображенні показані молекули і атоми CHON: гексагональне кільце як молекулярна одиниця в вуглеці; молекули Н2 (зелений); двоатомна молекула O2 (синій); і двоатомна молекула N2 (червоний), з його потрійним зв'язком.

Вони мають частину загальних властивостей, деякі особливості або характеристики, які пояснюють, чому вони підходять для формування біомолекул. Маючи малу масу або атомну масу, це робить їх дуже електронегативними і утворюють стабільні, сильні і високоенергетичні ковалентні зв'язки.

Вони об'єднуються як частина структури органічних біомолекул, таких як білки, вуглеводи, ліпіди і нуклеїнові кислоти. Вони також беруть участь у формуванні есенціальних неорганічних молекул для існування життя; такі як вода, Н2O.

Індекс

  • 1 Загальні характеристики CHON
    • 1.1 Низька атомна маса
    • 1.2 Висока електронегативність
  • 2 Особливості
    • 2.1 Атом вуглецю C
    • 2.2 Атом Н
    • 2.3 Атом O
    • 2.4 Атом N
  • 3 Молекули, що складають CHON
    • 3.1 Вода
    • 3.2 Гази
    • 3.3 Біомолекули
  • 4 Посилання

Загальні характеристики CHON

Низька атомна маса

Вони мають низьку атомну масу. Атомні маси C, H, O і N складають: 12 u, 1u, 16u і 14u. Це змушує їх мати менший атомний радіус, що в свою чергу дозволяє їм встановлювати стабільні і сильні ковалентні зв'язки.

Ковалентні зв'язки утворюються, коли атоми, які беруть участь у формуванні молекул, поділяють свої валентні електрони.

Маючи малу атомну масу, а отже, і менший атомний радіус, ці атоми роблять це дуже електронегативним.

Висока електронегативність

C, H, O і N є дуже електронегативними: вони сильно притягують електрони, які вони розділяють, коли вони утворюють зв'язки в молекулі.

Всі загальні властивості, описані для цих хімічних елементів, сприятливі для стабільності і міцності ковалентних зв'язків, що утворюються.

Ковалентні зв'язки, які вони утворюють, можуть бути аполярними, коли ті самі елементи з'єднуються, утворюючи двоатомні молекули, такі як O2. Вони також можуть бути полярними (або відносно полярними), коли один з атомів є більш електронегативним, ніж інший, як у випадку з O відносно H.

Ці хімічні елементи мають рух між живими істотами і середовищем, відомим як біогеохімічний цикл в природі.

Особливості

Ось деякі особливості або властивості, які мають кожен з цих хімічних елементів, які дають підставу для їхньої структурної функції біомолекул.

Атом вуглецю С

-Завдяки своїй тетравалентності C може утворювати 4 зв'язки з 4 різними або рівними елементами, утворюючи велику кількість органічних молекул.

-Він може бути приєднаний до інших атомів вуглецю, утворюючи довгі ланцюги, які можуть бути лінійними або розгалуженими.

-Він також може утворювати циклічні або закриті молекули.

-Він може утворювати молекули з одинарними, подвійними або потрійними зв'язками. Якщо в структурі крім С є чистий Н, то мова йде про вуглеводні: алкани, алкени і алкіни, відповідно.

-При з'єднанні з О, або N, ланка набуває полярність, що полегшує розчинність молекул, що беруть початок.

-У поєднанні з іншими атомами, такими як O, H і N, він утворює різні сімейства органічних молекул. Він може утворювати серед інших сполук альдегіди, кетони, спирти, карбонові кислоти, аміни, прості ефіри, складні ефіри.

-Органічні молекули будуть мати різну просторову конформацію, яка буде пов'язана з функціональністю або біологічною активністю.

Атом Н

-Вона має найнижчий атомний номер всіх хімічних елементів і поєднує в собі O, щоб утворити воду.

-Цей атом Н присутній у великій частці у вуглецевих скелетах, які утворюють органічні молекули.

-Чим більше кількість зв'язків C-H в біомолекулах, тим більше енергія, що виробляється при їх окисленні. З цієї причини окислення жирних кислот генерує більше енергії, ніж у катаболізму вуглеводів..

Атом O

Це біоелемент, який разом з Н утворює воду. Кисень більш електронегативний, ніж водень, що дозволяє утворювати диполи у молекулі води.

Ці диполи сприяють утворенню сильних взаємодій, званих водневими зв'язками. Слабкі зв'язки, такі як мости Н, є суттєвими для молекулярної розчинності і для підтримки структури біомолекул.

Атом N

-Він міститься в аміногрупі амінокислот, а в змінної групі деяких амінокислот, таких як гістидин, серед інших.

-Вона має важливе значення для утворення аміно цукрів, азотистих основ нуклеотидів, коферментів, серед інших органічних молекул.

Молекули, що складають CHON

Вода

H і O з'єднуються ковалентними зв'язками, що утворюють воду в частці 2H і O. Оскільки кисень є більш електронегативним, ніж водень, вони з'єднуються, утворюючи ковалентний зв'язок полярного типу..

Маючи цей тип ковалентного зв'язку, це дозволяє багатьом речовинам бути розчинними шляхом утворення водневих зв'язків з ними. Вода є частиною структури організму або живої істоти приблизно від 70 до 80%.

Вода є універсальним розчинником, вона виконує багато функцій в природі і в живих істотах; Вона має структурну, метаболічну та регуляторну функцію. У водному середовищі більшість хімічних реакцій живих істот здійснюється серед багатьох інших функцій.

Гази

Шляхом об'єднання аполярного ковалентного типу, тобто без різниці електронегативності, об'єднуються рівні атоми, такі як O. Таким чином, утворюються атмосферні гази, такі як азот і молекулярний кисень, необхідні для навколишнього середовища і живих істот..

Біомолекули

Ці біоелементи з'єднуються разом з іншими біоелементами, утворюючи молекули живих істот.

Вони з'єднуються ковалентними зв'язками, даючи початок мономерним одиницям або простим органічним молекулам. Вони, у свою чергу, з'єднуються ковалентними зв'язками і утворюють полімери або складні органічні молекули і надмолекули.

Таким чином, амінокислоти утворюють білки, а моносахариди є структурними одиницями вуглеводів або вуглеводів. Жирні кислоти і гліцерин утворюють омиленние ліпіди, а мононуклеотиди складають ДНК і РНК нуклеїнових кислот..

Серед надмолекул є, наприклад: гліколіпіди, фосфоліпіди, глікопротеїни, ліпопротеїни, серед інших.

Список літератури

  1. Кері Ф. (2006). Органічна хімія (6-е изд.). Мексика, Mc Graw Hill.
  2. Курс героя. (2018). 2 функції біоелементів біоелементів первинної серед. Отримано з: coursehero.com
  3. Кронодон. (s.f.). Біоелементи. Отримано з: cronodon.com
  4. Життя людини (2018). Біоелементи: класифікація (первинна та вторинна). Отримано з: lifepersona.com
  5. Mathews, Holde і Ahern. (2002). Біохімія (3-е изд.). Мадрид: PEARSON