CHON-yhteiset ominaisuudet, erityispiirteet, molekyylit, jotka muodostavat



CHON: C-hiili, H-vety, O-happi ja N-typpi, ovat joukko kemiallisia elementtejä, jotka muodostavat elävän aineen. Koska nämä atomit ovat sijainnissaan jaksollisessa taulukossa, ne jakavat ominaisuuksia, jotka tekevät niistä mahdolliseksi muodostaa orgaanisia ja kovalenttisia molekyylejä.

Nämä neljä kemiallista elementtiä muodostavat suurimman osan elävien olentojen molekyyleistä eli bioelementeistä tai biogeenisistä elementeistä. Ne kuuluvat primaaristen tai tärkeimpien bioelementtien ryhmään, koska ne ovat 95% elävien olentojen molekyyleistä.

Ylemmässä kuvassa on esitetty CHON-molekyylit ja atomit: kuusikulmainen rengas molekyyliyksikkönä hiilessä; H-molekyyli2 (Vihreä); O: n diatomi-molekyyli2 (Sininen); ja N: n diatomi-molekyyli2 (punainen), kolminkertainen linkki.

Niillä on osa yhteisiä ominaisuuksia, joitakin erityispiirteitä tai ominaisuuksia, jotka selittävät, miksi ne soveltuvat biomolekyylien muodostamiseen. Pienen painon tai atomimassan ansiosta ne ovat erittäin elektronegatiivisia ja muodostavat stabiileja, vahvoja ja korkean energian kovalenttisia sidoksia.

Ne yhdistyvät toisiinsa osana orgaanisten biomolekyylien, kuten proteiinien, hiilihydraattien, lipidien ja nukleiinihappojen, rakennetta. He osallistuvat myös välttämättömien epäorgaanisten molekyylien muodostumiseen elämää varten; kuten vesi, H2O.

indeksi

  • 1 CHON: n yhteiset ominaisuudet
    • 1.1 Alhainen atomimassa
    • 1.2 Korkea elektronegatiivisuus
  • 2 Ominaisuudet
    • 2.1 Hiiliatomi C
    • 2.2 H-atomi
    • 2.3 O-atomi
    • 2.4 N-atomi
  • 3 Molekyylit, jotka muodostavat CHON
    • 3.1 Vesi
    • 3.2 Kaasut
    • 3.3 Biomolekyylit
  • 4 Viitteet

CHONin yhteiset ominaisuudet

Alhainen atomimassa

Niillä on alhainen atomimassa. C: n, H: n, O: n ja N: n atomimassat ovat: 12 u, 1u, 16u ja 14u. Tämä saa heidät olemaan pienempi atomisäde, joka puolestaan ​​sallii niiden luoda vakavia ja vahvoja kovalenttisia sidoksia.

Kovalenttiset sidokset muodostuvat, kun molekyylit muodostavat atomit jakavat valenssielektroniensa.

Alhainen atomimassa ja siten pienempi atomisäde tekee näistä atomeista hyvin elektronegatiivisia.

Korkea elektronegatiivisuus

C, H, O ja N ovat erittäin elektronegatiivisia: ne houkuttelevat voimakkaasti ne elektronit, jotka he jakavat, kun ne muodostavat sidoksia molekyylissä.

Kaikki näille kemiallisille elementeille kuvatut yleiset ominaisuudet ovat edullisia kovalenttisten sidosten stabiilisuudelle ja lujuudelle.

Niiden muodostamat kovalenttiset sidokset voivat olla apolaarisia, kun samoja elementtejä yhdistetään, jolloin muodostuu diatomaattisia molekyylejä, kuten O2. Ne voivat myös olla polaarisia (tai suhteellisen polaarisia), kun yksi atomeista on enemmän elektronegatiivista kuin toinen, kuten O: n tapauksessa H: n suhteen.

Näillä kemiallisilla elementeillä on liikkuminen elävien olentojen ja ympäristön välillä, joka tunnetaan luonnossa biogeokemiallisena syklinä.

erityispiirteet

Seuraavassa on joitakin erityispiirteitä tai ominaisuuksia, jotka kullakin näistä kemiallisista elementeistä johtavat biomolekyylien rakenteelliseen toimintaan.

Hiiliatomi C

-Tetravalenssinsa ansiosta C voi muodostaa 4 sidosta, joissa on 4 erilaista tai yhtä suurta elementtiä ja jotka muodostavat suuren määrän erilaisia ​​orgaanisia molekyylejä.

-Se voidaan kiinnittää muihin hiiliatomeihin, jotka muodostavat pitkät ketjut, jotka voivat olla lineaarisia tai haarautuneita.

-Se voi myös muodostaa syklisiä tai suljettuja molekyylejä.

-Se voi muodostaa molekyylejä, joissa on yksi- tai kaksoissidos. Jos rakenteessa C: n lisäksi on puhdasta H, puhumme hiilivedyistä: alkaanit, alkeenit ja alkyynit, vastaavasti.

-Kun liitetään O: n tai N: n kanssa, linkki saa polariteetin, mikä helpottaa alkuperää olevien molekyylien liukoisuutta..

-Kun se yhdistetään muihin atomeihin, kuten O, H ja N, se muodostaa erilaisia ​​orgaanisten molekyylien perheitä. Se voi muodostaa muiden yhdisteiden joukossa aldehydejä, ketoneja, alkoholeja, karboksyylihappoja, amiineja, eettereitä, estereitä.

-Orgaanisilla molekyyleillä on erilainen spatiaalinen konformaatio, joka liittyy toiminnallisuuteen tai biologiseen aktiivisuuteen.

H-atomi

-Siinä on kaikkien kemiallisten elementtien alhaisin atomiluku, ja se yhdistyy O: n kanssa veden muodostamiseksi.

-Tämä H-atomi on läsnä suuressa osassa hiilen luurangoista, jotka muodostavat orgaaniset molekyylit.

-Mitä suurempi on C-H-sidosten määrä biomolekyyleissä, sitä suurempi on niiden hapettumisen tuottama energia. Tästä syystä rasvahappojen hapettuminen tuottaa enemmän energiaa kuin hiilihydraattien katabolismissa tuotettu energia..

O-atomi

Bioelementti, joka yhdessä H: n kanssa muodostaa veden. Happi on enemmän elektronigatiivista kuin vety, joka mahdollistaa sen muodostaa dipoleja vesimolekyylissä.

Nämä dipolit helpottavat vahvojen vuorovaikutusten muodostumista, joita kutsutaan vety-sidoksiksi. Heikot sidokset, kuten H-sillat, ovat välttämättömiä molekyyliliukoisuuden ja biomolekyylien rakenteen ylläpitämiseksi.

N-atomi

-Sitä esiintyy aminohappojen aminoryhmässä ja muutamien aminohappojen, kuten histidiinin, vaihtelevassa ryhmässä.

-Muiden orgaanisten molekyylien aminohappojen, nukleotidien typpipohjaisten emästen, koentsyymien, muodostaminen on välttämätöntä.

Molekyylit, jotka muodostavat CHON

Vesi

H ja O liitetään kovalenttisilla sidoksilla, jotka muodostavat veden 2H: n ja O: n osuudessa. Koska happi on enemmän elektronegatiivista kuin vety, ne liitetään muodostaen kovalenttisen polaarisen sidoksen.

Tämän tyyppisellä kovalenttisella sidoksella se mahdollistaa monien aineiden liukenemisen muodostamalla vety- sidoksia niiden kanssa. Vesi on osa organismin rakennetta tai elävä olento noin 70-80%.

Vesi on yleinen liuotin, se täyttää monia luonnon ja elävien olentojen tehtäviä; Sillä on rakenteellinen, aineenvaihdunta ja sääntelytoiminto. Vesipitoisessa väliaineessa suurin osa elävien olentojen kemiallisista reaktioista suoritetaan monien muiden toimintojen joukossa.

Kaasut

Apolaarisen kovalenttityypin, toisin sanoen ilman elektronegatiivisuuden eroa, yhtäläiset atomit, kuten O, ovat yhdistyneet, jolloin muodostuu ympäristön ja elävien olentojen kannalta välttämättömiä ilmakehän kaasuja, kuten typpeä ja molekyylihappea..

Biomolekyylit

Nämä bioelementit yhdistyvät toisiinsa ja muiden bioelementtien kanssa muodostavat elävien olentojen molekyylit.

Niitä yhdistää kovalenttiset sidokset, jotka aiheuttavat monomeerisiä yksiköitä tai yksinkertaisia ​​orgaanisia molekyylejä. Nämä puolestaan ​​liitetään kovalenttisilla sidoksilla ja muodostavat polymeerejä tai kompleksisia orgaanisia molekyylejä ja supramolekyylejä.

Näin ollen aminohapot muodostavat proteiineja, ja monosakkaridit ovat hiilihydraattien tai hiilihydraattien rakenteellisia yksiköitä. Rasvahapot ja glyseroli muodostavat saippuoituvat lipidit ja mononukleotidit muodostavat DNA- ja RNA-nukleiinihapot.

Supramolekyylien joukossa ovat esimerkiksi glykolipidit, fosfolipidit, glykoproteiinit, lipoproteiinit,.

viittaukset

  1. Carey F. (2006). Orgaaninen kemia (6. painos). Meksiko, Mc Graw Hill.
  2. Kurssin sankari. (2018). Biologisten elementtien bioparametrien ensisijainen toiminta. Haettu osoitteesta coursehero.com
  3. Cronodon. (N.D.). Bioelements. Haettu osoitteesta: cronodon.com
  4. Elämän henkilö (2018). Bioelementit: Luokittelu (ensisijainen ja toissijainen). Haettu osoitteesta lifepersona.com
  5. Mathews, Holde ja Ahern. (2002). Biokemia (3. painos). Madrid: PEARSON