CHON общи характеристики, особености, молекули, които съставят



CHONС: въглерод, водород, кислород и азот са група от химични елементи, които съставляват жива материя. Поради тяхното местоположение в периодичната таблица, тези атоми споделят характеристики, които ги правят способни да образуват органични и ковалентни молекули.

Тези четири химически елемента формират по-голямата част от молекулите на живите същества, наречени биоелементи или биогенни елементи. Те принадлежат към групата на първичните или основните биоелементи, защото те са 95% в молекулите на живите същества.

В горното изображение са показани молекулите и атомите на CHON: хексагонален пръстен като молекулна единица в въглерод; молекулата Н2 (Зелен); двуатомната молекула на О2 (Син); и двуатомната молекула на N2 (червено), с тройна връзка.

Те имат част от общите свойства, някои особености или характеристики, които обясняват защо са подходящи за образуване на биомолекули. С ниско тегло или атомна маса, това ги прави много електроотрицателни и образуват стабилни, силни и високоенергийни ковалентни връзки.

Те се присъединяват заедно като част от структурата на органични биомолекули като протеини, въглехидрати, липиди и нуклеинови киселини. Те също участват в образуването на съществени неорганични молекули, за да съществува животът; като вода, Н2О.

индекс

  • 1 Общи характеристики на CHON
    • 1.1 Малка атомна маса
    • 1.2 Висока електронегативност
  • 2 Особености
    • 2.1 Въглероден атом С
    • 2.2 Н атом
    • 2.3 О-атом
    • 2.4 N-атом
  • 3 Молекули, които съставляват CHON
    • 3.1 Вода
    • 3.2 Газовете
    • 3.3 Биомолекули
  • 4 Препратки

Общи характеристики на CHON

Ниска атомна маса

Те имат ниска атомна маса. Атомните маси на С, Н, О и N са: 12 u, lu, 16u и 14u. Това ги кара да имат по-малък атомен радиус, което от своя страна им позволява да установят стабилни и силни ковалентни връзки.

Ковалентните връзки се образуват, когато атомите, които участват да образуват молекулите, споделят валентните си електрони.

Наличието на малка атомна маса и следователно по-малък атомен радиус прави тези атоми много електроотрицателни.

Висока електронегативност

C, H, O и N са много електроотрицателни: те силно привличат електроните, които споделят, когато образуват връзки в молекулата.

Всички общи свойства, описани за тези химични елементи са благоприятни за стабилността и силата на ковалентните връзки, които се образуват.

Ковалентните връзки, които те образуват, могат да бъдат аполарни, когато същите елементи са свързани, образувайки двуатомни молекули като О \ t2. Те могат да бъдат и полярни (или относително полярни), когато един от атомите е по-електроотрицателен от другия, както в случая на О по отношение на Н.

Тези химични елементи имат движение между живите същества и околната среда, известни като биогеохимичен цикъл в природата.

особености

Ето някои особености или свойства на всеки от тези химични елементи, които дават основание за тяхната структурна функция на биомолекулите.

Въглероден атом С

-Благодарение на своята тетравалентност, С може да образува 4 връзки с 4 различни или равни елемента, образувайки голямо разнообразие от органични молекули.

-Тя може да бъде прикрепена към други въглеродни атоми, образуващи дълги вериги, които могат да бъдат линейни или разклонени.

-Той може също да образува циклични или затворени молекули.

-Той може да образува молекули с единични, двойни или тройни връзки. Ако в структурата освен С има и чиста Н, става дума за въглеводороди: алкани, алкени и алкини, съответно.

-Когато се свързва с О, или N, връзката придобива полярност, която улеснява разтворимостта на молекулите, които произхождат.

-Когато се комбинира с други атоми като О, Н и N, той образува различни семейства от органични молекули. Той може да образува алдехиди, кетони, алкохоли, карбоксилни киселини, амини, етери, естери, наред с други съединения.

-Органичните молекули ще имат различна пространствена конформация, която ще бъде свързана с функционалността или биологичната активност.

Н атом

-Той има най-ниския атомен номер на всички химически елементи и се комбинира с О, за да образува водата.

-Този Н атом присъства в голяма част от въглеродните скелети, които образуват органичните молекули.

-Колкото по-голямо е количеството на С-Н връзките в биомолекулите, толкова по-голяма е енергията, получена от тяхното окисление. Поради тази причина окисляването на мастни киселини генерира повече енергия от тази, която се получава при катаболизма на въглехидратите..

О-атом

Това е биоелементът, който заедно с Н образуват водата. Кислородът е по-електроотрицателен от водород, което му позволява да образува диполи във водната молекула.

Тези диполи улесняват образуването на силни взаимодействия, наречени водородни връзки. Слаби връзки като H мостове са съществени за молекулярната разтворимост и за поддържане на структурата на биомолекулите.

N атом

-Той се намира в аминогрупата на аминокиселините и в променливата група на някои аминокиселини, като хистидин, наред с други.

-Той е от съществено значение за образуването на амино захари, азотните основи на нуклеотиди, коензими, сред другите органични молекули.

Молекули, които съставляват CHON

Водата

Н и О са свързани чрез ковалентни връзки, образуващи водата в съотношение 2Н и О. Тъй като кислородът е по-електронегативен от водород, те се свързват, образувайки ковалентна връзка от полярния тип..

С този тип ковалентна връзка, той позволява много вещества да бъдат разтворими чрез образуване на водородни връзки с тях. Водата е част от структурата на организма или живи същества в около 70 до 80%.

Водата е универсален разтворител, изпълнява много функции в природата и в живите същества; Той има структурна, метаболитна и регулаторна функция. Във водна среда повечето от химичните реакции на живите същества се извършват, наред с много други функции.

Газовете

Чрез обединяване на аполарен ковалентен тип, т.е. без разлика на електроотрицателност, се обединяват равни атоми като О. Така се образуват атмосферни газове като азот и молекулен кислород, които са съществени за околната среда и живите същества..

Биомолекулите

Тези биоелементи са свързани заедно и с други биоелементи, образувайки молекулите на живите същества.

Те са свързани с ковалентни връзки, което води до образуването на мономерни единици или прости органични молекули. Те на свой ред са свързани с ковалентни връзки и образуват полимери или сложни органични молекули и супрамолекули.

Така аминокиселините образуват протеини, а монозахаридите са структурни единици на въглехидрати или въглехидрати. Мастните киселини и глицеролът образуват сапонифицируемите липиди, а мононуклеотидите съставляват нуклеиновите киселини ДНК и РНК..

Сред супрамолекулите са например: гликолипиди, фосфолипиди, гликопротеини, липопротеини, сред другите.

препратки

  1. Кери Ф. (2006). Органична химия (6-то изд.). Мексико, Mc Graw Hill.
  2. Герой на курса. (2018). 2 функция на биоелементите първични елементи. Изтеглено от: coursehero.com
  3. Cronodon. (Н.О.). Биоелементи. Изтеглено от: cronodon.com
  4. Живот (2018). Биоелементи: Класификация (първична и вторична). Изтеглено от: lifepersona.com
  5. Матюс, Холд и Ахерн. (2002 г.). Biochemistry (3-то изд.). Мадрид: PEARSON