CHON gemeenschappelijke kenmerken, bijzonderheden, moleculen die make-up

CHON: C-koolstof, waterstof H, zuurstof O en stikstof, zijn een groep chemische elementen die de levende materie vormen. Vanwege hun locatie in het periodiek systeem, delen deze atomen kenmerken die hen in staat stellen om organische en covalente moleculen te vormen.

Deze vier chemische elementen vormen de meerderheid van de moleculen van levende wezens, bio-elementen of biogene elementen genoemd. Ze behoren tot de groep primaire of belangrijkste bio-elementen omdat ze voor 95% deel uitmaken van de moleculen van levende wezens.

In de bovenste afbeelding worden CHON-moleculen en atomen getoond: een hexagonale ring als een moleculaire eenheid in koolstof; het H-molecuul₂ (Groen); de diatomische molecule van O₂ (Blauw); en de diatomische molecule van N₂ (rood), met zijn drievoudige link.

Ze hebben een deel van de gemeenschappelijke eigenschappen, enkele bijzonderheden of kenmerken die verklaren waarom ze geschikt zijn om biomoleculen te vormen. Met een laag gewicht of atomaire massa, maakt dit hen zeer electronegative en vormstabiele, sterke en hoogenergetische covalente bindingen.

Ze vormen samen een onderdeel van de structuur van organische biomoleculen zoals eiwitten, koolhydraten, lipiden en nucleïnezuren. Ze nemen ook deel aan de vorming van essentiële anorganische moleculen om te kunnen leven; zoals water, H₂O.

index

• 1 Gemeenschappelijke kenmerken van CHON
  • 1.1 Lage atomaire massa
  • 1.2 Hoge elektronegativiteit
• 2 Bijzonderheden
  • 2.1 Het koolstofatoom C
  • 2.2 Het H-atoom
  • 2.3 Het O-atoom
  • 2.4 Het N-atoom
• 3 Moleculen waaruit CHON bestaat
  • 3.1 Water
  • 3.2 De gassen
  • 3.3 Biomoleculen
• 4 Referenties

Gemeenschappelijke kenmerken van CHON

Lage atomaire massa

Ze hebben een lage atomaire massa. De atoommassa's van C, H, O en N zijn: 12 u, 1u, 16u en 14u. Dit zorgt ervoor dat ze een kleinere atomaire straal hebben, waardoor ze stabiele en sterke covalente banden kunnen vestigen.

Covalente bindingen worden gevormd wanneer de atomen die deelnemen om de moleculen te vormen hun valentie-elektronen delen.

Het hebben van een lage atomaire massa, en dus een lagere atomaire straal, maakt deze atomen zeer elektronegatief.

Hoge elektronegativiteit

De C, H, O en N zijn zeer elektronegatief: ze trekken de elektronen die ze delen sterk aan wanneer ze bindingen vormen binnen een molecuul.

Alle gemeenschappelijke eigenschappen beschreven voor deze chemische elementen zijn gunstig voor de stabiliteit en sterkte van de covalente bindingen die zich vormen.

De covalente bindingen die ze vormen, kunnen apolair zijn, wanneer dezelfde elementen worden samengevoegd en diatomaire moleculen vormen zoals de O₂. Ze kunnen ook polair (of relatief polair) zijn wanneer een van de atomen meer elektronegatief is dan de andere, zoals in het geval van O met betrekking tot H.

Deze chemische elementen hebben een beweging tussen levende wezens en de omgeving die bekend staat als de biogeochemische cyclus in de natuur.

Bijzonderheden

Hier zijn enkele bijzonderheden of eigenschappen die elk van deze chemische elementen hebben die reden geven voor hun structurele functie van biomoleculen.

Het koolstofatoom C

-Vanwege de tetravalentie kan C 4 bindingen vormen met 4 verschillende of gelijke elementen, waardoor een grote verscheidenheid aan organische moleculen wordt gevormd.

-Het kan worden bevestigd aan andere koolstofatomen die lange ketens vormen, die lineair of vertakt kunnen zijn.

-Het kan ook cyclische of gesloten moleculen vormen.

-Het kan moleculen vormen met enkele, dubbele of driedubbele bindingen. Als er naast C in de structuur zuivere H is, hebben we het over koolwaterstoffen: alkanen, alkenen en alkynen, respectievelijk.

-Bij het verbinden met de O, of de N, verkrijgt de link polariteit, wat de oplosbaarheid van de moleculen die van oorsprong zijn vergemakkelijkt.

-In combinatie met andere atomen zoals O, H en N vormt het verschillende families van organische moleculen. Het kan aldehyden, ketonen, alcoholen, carbonzuren, amines, ethers, esters, naast andere verbindingen vormen.

-De organische moleculen zullen verschillende ruimtelijke conformatie hebben, die gerelateerd zijn aan de functionaliteit of biologische activiteit.

Het H-atoom

-Het heeft het laagste atoomnummer van alle chemische elementen en combineert het met de O om het water te vormen.

-Dit H-atoom is in grote hoeveelheden aanwezig in de koolstofskeletten die de organische moleculen vormen.

-Hoe groter de hoeveelheid C-H-bindingen in biomoleculen, hoe groter de energie die wordt geproduceerd door hun oxidatie. Om deze reden genereert de oxidatie van vetzuren meer energie dan die geproduceerd in het katabolisme van koolhydraten..

Het O-atoom

Het is het bio-element dat samen met de H het water vormt. Zuurstof is meer elektronegatief dan waterstof, waardoor het dipolen in het watermolecuul kan vormen.

Deze dipolen vergemakkelijken de vorming van sterke interacties, waterstofbruggen genaamd. Zwakke verbindingen zoals H-bruggen zijn essentieel voor de moleculaire oplosbaarheid en voor het behoud van de structuur van biomoleculen.

Het N-atoom

-Het wordt gevonden in de aminogroep van aminozuren, en in de variabele groep van sommige aminozuren zoals histidine, onder anderen.

-Het is essentieel voor de vorming van aminosuikers, de stikstofhoudende basen van nucleotiden, co-enzymen en andere organische moleculen.

Moleculen waaruit CHON bestaat

Het water

De H en de O worden verbonden door covalente bindingen die het water vormen in een verhouding van 2H en O. Omdat zuurstof meer elektronegatief is dan waterstof, worden ze samengevoegd tot een covalente binding van polair type.

Door dit type covalente binding te hebben, kunnen veel stoffen oplosbaar zijn door waterstofbruggen ermee te vormen. Water maakt deel uit van de structuur van een organisme of levend wezen in ongeveer 70 tot 80%.

Water is het universele oplosmiddel, het vervult vele functies in de natuur en in levende wezens; Het heeft een structurele, metabolische en regulerende functie. In een waterig medium worden de meeste chemische reacties van levende wezens uitgevoerd, naast vele andere functies.

De gassen

Door vereniging van apolair covalent type, dat wil zeggen, zonder verschil in elektronegativiteit, worden gelijke atomen zoals O verenigd. Zo worden atmosferische gassen, zoals stikstof en moleculaire zuurstof, essentieel voor het milieu en levende wezens gevormd.

De biomoleculen

Deze bio-elementen zijn samengevoegd en vormen samen met andere bio-elementen de moleculen van levende wezens.

Ze worden verbonden door covalente bindingen, die aanleiding geven tot de monomere eenheden of eenvoudige organische moleculen. Deze worden op hun beurt verbonden door covalente bindingen en vormen polymeren of complexe organische moleculen en supramoleculen.

Aldus vormen aminozuren eiwitten, en monosacchariden zijn de structurele eenheden van koolhydraten of koolhydraten. De vetzuren en glycerol vormen de verzeepbare lipiden en de mononucleotiden vormen de nucleïnezuren DNA en RNA.

Onder de supramoleculen bevinden zich bijvoorbeeld: glycolipiden, fosfolipiden, glycoproteïnen, lipoproteïnen, onder andere.

referenties

1. Carey F. (2006). Organische chemie (6e druk). Mexico, Mc Graw Hill.
2. Course Hero. (2018). 2 functie van bio-elementen bio-elementen primair van. Teruggeplaatst van: coursehero.com
3. Cronodon. (N.D.). Bioelements. Teruggeplaatst van: cronodon.com
4. Life Person (2018). Bio-elementen: classificatie (primair en secundair). Teruggeplaatst van: lifepersona.com
5. Mathews, Holde en Ahern. (2002). Biochemistry (3e ed.). Madrid: PEARSON