- CHON Felles funksjoner
- Lav atommasse
- Høy elektronegativitet
- Spesielle funksjoner
- Karbonatomet C
- H-atomet
- O-atomet
- N-atomet
- Molekyler som utgjør CHON
- Vann
- Gassene
- biomolekyler
- referanser
CHON : C-karbon, H-hydrogen, O-oksygen og N-nitrogen, er en gruppe kjemiske elementer som utgjør levende stoffer. På grunn av deres beliggenhet på det periodiske systemet, deler disse atomene egenskaper som gjør dem egnet for å danne organiske og kovalente molekyler.
Disse fire kjemiske elementene utgjør mesteparten av molekylene til levende vesener, kalt bioelementer eller biogene elementer. De tilhører gruppen primære eller viktigste bioelementer fordi de er 95% i molekylene til levende vesener.
Kilde: Gabriel Bolívar
CHON-molekylene og atomene er vist i det øvre bildet: en sekskantet ring som en molekylær enhet i karbon; H 2- molekylet (grønn i fargen); det diatomiske molekylet av O 2 (farget blått); og det diatomiske molekylet til N 2 (rødt) med sin trippelbinding.
De har, bortsett fra de vanlige egenskapene, noen særegenheter eller egenskaper som forklarer hvorfor de er egnet til å danne biomolekyler. Ved å ha en lav atomvekt eller masse, gjør dette dem veldig elektronegative og de danner stabile, sterke kovalente bindinger med høy energi.
De binder sammen og utgjør en del av strukturen til organiske biomolekyler som proteiner, karbohydrater, lipider og nukleinsyrer. De deltar også i dannelsen av uorganiske molekyler som er viktige for at livet skal eksistere; slik som vann, H 2 O.
CHON Felles funksjoner
Lav atommasse
De har en lav atommasse. Atommassene av C, H, O og N er: 12u, 1u, 16u og 14u. Dette får dem til å ha en mindre atomradius, som igjen lar dem etablere stabile og sterke kovalente bindinger.
Kovalente bindinger dannes når atomene som deltar for å danne molekylene deler valenselektroner.
Å ha en lav atommasse, og derfor en lavere atomradius, gjør disse atomene veldig elektronegative.
Høy elektronegativitet
C, H, O og N er svært elektronegative: de tiltrekker sterkt elektronene de deler når de danner bindinger i et molekyl.
Alle de vanlige egenskapene som er beskrevet for disse kjemiske elementene er gunstige for stabiliteten og styrken til de kovalente bindinger som de danner.
De kovalente bindinger som danner de kan være apolare, når de samme elementer med, danner toatomig slik som O 2 . De kan også være polare (eller relativt polare) når et av atomene er mer elektronegative enn det andre, som i tilfelle av O med hensyn til H.
Disse kjemiske elementene har en bevegelse mellom levende vesener og miljøet kjent som den biogeokjemiske syklusen i naturen.
Spesielle funksjoner
Noen spesifikasjoner eller egenskaper som er besatt av hvert av disse kjemiske elementene som gir grunn til dens strukturelle funksjon av biomolekyler er nevnt nedenfor.
Karbonatomet C
På grunn av dens tetravalens kan C danne 4 bindinger med 4 forskjellige eller like elementer, og danne et stort utvalg av organiske molekyler.
-Den kan festes til andre karbonatomer som danner lange kjeder, som kan være lineære eller forgrenede.
-Det kan også danne sykliske eller lukkede molekyler.
-Det kan danne molekyler med enkelt-, dobbelt- eller trippelbindinger. Hvis det er ren H i strukturen i tillegg til C, snakker vi om hydrokarboner: henholdsvis alkaner, alkener og alkyner.
-Ved sammenføyning med O eller N får bindingen polaritet, noe som letter oppløseligheten til molekylene den oppstår.
-Ved kombinasjon med andre atomer som O, H og N danner det forskjellige familier av organiske molekyler. Den kan danne aldehyder, ketoner, alkoholer, karboksylsyrer, aminer, etere, estere, blant andre forbindelser.
-Organiske molekyler vil ha forskjellig romlig konformasjon, som vil være relatert til funksjonaliteten eller biologisk aktivitet.
H-atomet
-Det har det laveste atomantallet av alle kjemiske elementer, og kombineres med O for å danne vann.
-Dette H-atomet er til stede i en stor andel i karbonskjelettene som danner organiske molekyler.
- Jo større mengde CH-bindinger i biomolekylene er, jo større er energien som produseres med oksidasjonen. Av denne grunn genererer oksidasjon av fettsyrer mer energi enn den som produseres i katabolismen til karbohydrater.
O-atomet
Det er bioelementet som sammen med H danner vann. Oksygen er mer elektronegativt enn hydrogen, noe som gjør det mulig å danne dipoler i vannmolekylet.
Disse dipolene letter dannelsen av sterke interaksjoner, kalt hydrogenbindinger. Svake bindinger som H-broer er essensielle for molekylær løselighet og for å opprettholde strukturen til biomolekyler.
N-atomet
-Det finnes i aminogruppen av aminosyrer, og i den variable gruppen av noen aminosyrer som histidin, blant andre.
-Det er avgjørende for dannelse av aminosukkere, nitrogenholdige baser av nukleotider, koenzymer, blant andre organiske molekyler.
Molekyler som utgjør CHON
Vann
Kilde: Pixabay
H og O er forbundet med kovalente bindinger, og danner vann i en andel av 2H og O. Fordi oksygen er mer elektronegativt enn hydrogen, går de sammen for å danne en polær type kovalent binding.
Ved å ha denne typen kovalent binding, tillater det mange stoffer å være oppløselige ved å danne hydrogenbindinger med dem. Vann er omtrent 70 til 80% av strukturen til en organisme eller levende vesen.
Vann er det universelle løsemidlet, det utfører mange funksjoner i naturen og i levende vesener; det har strukturelle, metabolske og regulatoriske funksjoner. I et vandig medium utføres de fleste av de kjemiske reaksjonene fra levende vesener, blant mange andre funksjoner.
Gassene
Kilde: Pixabay
Ved forening av den apolare kovalente typen, det vil si uten forskjell i elektronegativitet, forenes like atomer som O. Dermed dannes atmosfæriske gasser, som nitrogen og molekylært oksygen, avgjørende for miljøet og levende vesener.
biomolekyler
Kilde: Max Pixel
Disse bioelementene forenes med hverandre, og med andre bioelementer, og danner molekylene til levende vesener.
De er forbundet med kovalente bindinger, noe som gir opphav til monomere enheter eller enkle organiske molekyler. Disse blir igjen forbundet med kovalente bindinger og danner komplekse organiske molekyler eller polymerer og supramolekyler.
Dermed danner aminosyrer proteiner, og monosakkarider er de strukturelle enhetene til karbohydrater eller karbohydrater. Fettsyrer og glyserol utgjør saponifiserbare lipider, og mononukleotider utgjør nukleinsyrer DNA og RNA.
Blant supramolécules er for eksempel: glykolipider, fosfolipider, glykoproteiner, lipoproteiner, blant andre.
referanser
- Carey F. (2006). Organisk kjemi. (6. utg.). Mexico, Mc Graw Hill.
- Kurshelten. (2018). 2 funksjon av bioelementer bioelementer primær blant. Gjenopprettet fra: kurshero.com
- Cronodon. (SF). Bioelements. Gjenopprettet fra: cronodon.com
- Livsperson. (2018). Bioelementer: Klassifisering (Primær og videregående). Gjenopprettet fra: lifepersona.com
- Mathews, Holde og Ahern. (2002). Biokjemi (3. utg.). Madrid: PEARSON