CHON společné charakteristiky, zvláštnosti a molekuly

1211
Charles McCarthy

CHON: C uhlík, H vodík, O kyslík a N dusík, jsou skupina chemických prvků, které tvoří živou hmotu. Díky svému umístění v periodické tabulce sdílejí tyto atomy vlastnosti, díky nimž jsou vhodné pro tvorbu organických a kovalentních molekul..

Tyto čtyři chemické prvky tvoří většinu molekul živých bytostí, které se nazývají bioelementy nebo biogenní prvky. Patří do skupiny primárních nebo hlavních bioelementů, protože jsou 95% v molekulách živých bytostí.

Zdroj: Gabriel Bolívar

Molekuly a atomy CHON jsou zobrazeny na horním obrázku: šestiúhelníkový kruh jako molekulární jednotka v uhlíku; molekula H.dva (Zelená barva); rozsivková molekula Odva (barva modrá); a rozsivková molekula Ndva (zbarvená červeně) s trojitou vazbou.

Kromě společných vlastností mají některé zvláštnosti nebo vlastnosti, které vysvětlují, proč jsou vhodné pro tvorbu biomolekul. Díky nízké atomové hmotnosti nebo hmotnosti je činí velmi elektronegativními a vytvářejí stabilní, silné a vysokoenergetické kovalentní vazby..

Spojují se dohromady a tvoří součást struktury organických biomolekul, jako jsou proteiny, sacharidy, lipidy a nukleové kyseliny. Podílejí se také na tvorbě anorganických molekul nezbytných pro život; jako je voda, HdvaNEBO.

Rejstřík článků

  • 1 Společné rysy CHON
    • 1.1 Nízká atomová hmotnost
    • 1.2 Vysoká elektronegativita
  • 2 Speciální funkce
    • 2.1 Atom uhlíku C
    • 2.2 Atom H
    • 2.3 Atom O
    • 2.4 Atom dusíku
  • 3 molekuly, které tvoří CHON
    • 3,1 vody
    • 3.2 Plyny
    • 3.3 Biomolekuly
  • 4 Odkazy

CHON Společné funkce

Nízká atomová hmotnost

Mají nízkou atomovou hmotnost. Atomové hmotnosti C, H, O a N jsou: 12u, 1u, 16u a 14u. To způsobí, že mají menší poloměr atomu, což jim zase umožňuje vytvořit stabilní a silné kovalentní vazby..

Kovalentní vazby se tvoří, když atomy, které se podílejí na tvorbě molekul, sdílejí své valenční elektrony..

Díky nízké atomové hmotnosti, a tedy i nižšímu poloměru atomu, jsou tyto atomy velmi elektronegativní.

Vysoká elektronegativita

C, H, O a N jsou velmi elektronegativní: silně přitahují sdílené elektrony, když vytvářejí vazby v molekule.

Všechny společné vlastnosti popsané pro tyto chemické prvky jsou příznivé pro stabilitu a pevnost kovalentních vazeb, které tvoří..

Kovalentní vazby, které tvoří, mohou být nepolární, když se spojí stejné prvky a tvoří diatomické molekuly, jako je Odva. Mohou být také polární (nebo relativně polární), když je jeden z atomů více elektronegativní než druhý, jako v případě O vzhledem k H.

Tyto chemické prvky mají pohyb mezi živými bytostmi a prostředím známý jako biogeochemický cyklus v přírodě..

Speciální funkce

Níže jsou uvedeny některé zvláštnosti nebo vlastnosti, které každý z těchto chemických prvků vlastní, což je důvodem pro jeho strukturální funkci biomolekul.

Atom uhlíku C

-Díky své tetravalenci může C tvořit 4 vazby se 4 různými nebo stejnými prvky, které tvoří širokou škálu organických molekul.

-Může být připojen k dalším atomům uhlíku, které tvoří dlouhé řetězce, které mohou být lineární nebo rozvětvené.

-Může také tvořit cyklické nebo uzavřené molekuly.

-Může tvořit molekuly s jednoduchými, dvojitými nebo trojitými vazbami. Pokud ve struktuře kromě C existuje čistý H, hovoříme o uhlovodících: alkany, alkeny a alkiny.

-Spojením s O nebo N získá vazba polaritu, která usnadňuje rozpustnost molekul, z nichž pochází..

-V kombinaci s jinými atomy, jako jsou O, H a N, tvoří různé rodiny organických molekul. Může tvořit aldehydy, ketony, alkoholy, karboxylové kyseliny, aminy, ethery, estery a další sloučeniny.

-Organické molekuly budou mít různou prostorovou konformaci, která bude souviset s funkčností nebo biologickou aktivitou..

Atom H

-Má nejnižší atomové číslo ze všech chemických prvků a kombinuje se s O za vzniku vody.

-Tento atom H je ve velké části přítomen v uhlíkových kostrách, které tvoří organické molekuly..

-Čím větší je počet C-H vazeb v biomolekulách, tím větší je energie produkovaná jejich oxidací. Z tohoto důvodu oxidace mastných kyselin generuje více energie než energie produkovaná při katabolismu sacharidů..

O atom

Je to bioelement, který společně s H tvoří vodu. Kyslík je více elektronegativní než vodík, což mu umožňuje vytvářet dipoly v molekule vody..

Tyto dipóly usnadňují tvorbu silných interakcí, které se nazývají vodíkové vazby. Slabé vazby, jako jsou H můstky, jsou nezbytné pro molekulární rozpustnost a pro udržení struktury biomolekul..

Atom dusíku

-Nachází se v aminoskupině aminokyselin a ve variabilní skupině některých aminokyselin, jako je například histidin.

-Je nezbytný pro tvorbu amino cukrů, dusíkatých bází nukleotidů, koenzymů, mimo jiné organických molekul.

Molekuly, které tvoří CHON

Voda

Zdroj: Pixabay

H a O jsou spojeny kovalentními vazbami, tvořící vodu v poměru 2H a O. Protože kyslík je více elektronegativní než vodík, spojují se a tvoří kovalentní vazbu polárního typu..

Tím, že má tento typ kovalentní vazby, umožňuje rozpustit mnoho látek tím, že s nimi vytváří vodíkové vazby. Voda je součástí struktury organismu nebo živé bytosti v přibližně 70 až 80%.

Voda je univerzální rozpouštědlo, plní mnoho funkcí v přírodě i v živých bytostech; má strukturální, metabolické a regulační funkce. Ve vodném prostředí se kromě mnoha dalších funkcí provádí většina chemických reakcí živých bytostí..

Plyny

Zdroj: Pixabay

Spojením apolárního kovalentního typu, tj. Bez rozdílu elektronegativity, jsou spojeny stejné atomy, jako je O. Vznikají tak atmosférické plyny, jako je dusík a molekulární kyslík, nezbytné pro životní prostředí a živé bytosti..

Biomolekuly

Zdroj: Max Pixel

Tyto bioelementy se spojují navzájem a s dalšími bioelementy a tvoří molekuly živých bytostí.

Jsou spojeny kovalentními vazbami, čímž vznikají monomerní jednotky nebo jednoduché organické molekuly. Ty jsou zase spojeny kovalentními vazbami a tvoří polymery nebo složité organické molekuly a supramolekuly..

Aminokyseliny tedy tvoří bílkoviny a monosacharidy jsou strukturálními jednotkami sacharidů nebo sacharidů. Mastné kyseliny a glycerol tvoří zmýdelnitelné lipidy a mononukleotidy nukleové kyseliny DNA a RNA.

Mezi supramolekuly patří například: glykolipidy, fosfolipidy, glykoproteiny, lipoproteiny, mimo jiné.

Reference

  1. Carey F. (2006). Organická chemie. (6. vydání). Mexiko, Mc Graw Hill.
  2. Hrdina kurzu. (2018). 2 funkce bio prvků bioelementů primární mezi. Obnoveno z: coursehero.com
  3. Cronodon. (s.f.). Bioelementy. Obnoveno z: cronodon.com
  4. Životní osoba. (2018). Bioelementy: Klasifikace (primární a sekundární). Obnoveno z: lifepersona.com
  5. Mathews, Holde a Ahern. (2002). Biochemistry (3. vyd.). Madrid: PEARSON

Zatím žádné komentáře