CHON: VANLIGA EGENSKAPER, SÄRDRAG OCH MOLEKYLER - KEMI - 2025

CHON : C-kol, H-väte, O-syre och N-kväve, är en grupp kemiska element som utgör levande ämnen. På grund av deras placering på det periodiska systemet delar dessa atomer egenskaper som gör dem lämpliga för att bilda organiska och kovalenta molekyler.

Dessa fyra kemiska element utgör de flesta av molekylerna i levande varelser, kallad bioelement eller biogena element. De tillhör gruppen av primära eller huvudsakliga bioelement eftersom de är 95% i molekylerna i levande varelser.

Källa: Gabriel Bolívar

CHON-molekylerna och atomerna visas i den övre bilden: en hexagonal ring som en molekylär enhet i kol; H ₂ -molekylen (grön färg); den diatomiska molekylen av O ₂ (färgad blå); och tvåatomigt molekyl N ₂ (röd), med dess trippelbindning.

De har, förutom de vanliga egenskaperna, vissa särdrag eller egenskaper som förklarar varför de är lämpliga för att bilda biomolekyler. Genom att ha en låg atomvikt eller massa gör detta dem mycket elektronegativa och de bildar stabila, starka kovalenta bindningar med hög energi.

De binder samman och utgör en del av strukturen i organiska biomolekyler som proteiner, kolhydrater, lipider och nukleinsyror. De deltar också i bildandet av oorganiska molekyler som är nödvändiga för att livet ska kunna existera; såsom vatten, H ₂ O.

CHON Gemensamma funktioner

Låg atommassa

De har en låg atommassa. Atommassorna C, H, O och N är: 12u, 1u, 16u och 14u. Detta får dem att ha en mindre atomradie, vilket i sin tur tillåter dem att skapa stabila och starka kovalenta bindningar.

Kovalenta bindningar bildas när atomerna som deltar för att bilda molekylerna delar sina valenselektroner.

Att ha en låg atommassa och därmed en lägre atomradie gör dessa atomer mycket elektronegativa.

Hög elektronegativitet

C, H, O och N är mycket elektronegativa: de lockar starkt de elektroner de delar när de bildar bindningar i en molekyl.

Alla de gemensamma egenskaperna som beskrivs för dessa kemiska element är gynnsamma för stabiliteten och styrkan hos de kovalenta bindningarna som de bildar.

De kovalenta bindningar som de bildar kan vara apolärt, när samma element gå med, bildar diatomära molekyler såsom O ₂ . De kan också vara polära (eller relativt polära) när en av atomerna är mer elektronegativa än den andra, som i fallet med O med avseende på H.

Dessa kemiska element har en rörelse mellan levande varelser och miljön känd som den biogeokemiska cykeln i naturen.

Specialfunktioner

Vissa egenskaper eller egenskaper som har vart och ett av dessa kemiska element som ger anledning till dess strukturella funktion av biomolekyler nämns nedan.

Kolatomen C

- På grund av dess tetravalens kan C bilda 4 bindningar med 4 olika eller lika stora element och bilda en stor variation av organiska molekyler.

-Det kan fästas till andra kolatomer som bildar långa kedjor, som kan vara linjära eller grenade.

-Det kan också bilda cykliska eller slutna molekyler.

-Det kan bilda molekyler med enkel-, dubbel- eller trippelbindningar. Om det finns rent H i strukturen utöver C, talar vi om kolväten: alkaner, alkener respektive alkyner.

-Ved förening med O eller N får bindningen polaritet, vilket underlättar lösligheten hos de molekyler den har sitt ursprung.

-Ved kombination med andra atomer som O, H och N bildar den olika familjer av organiska molekyler. Den kan bilda aldehyder, ketoner, alkoholer, karboxylsyror, aminer, etrar, estrar, bland andra föreningar.

-Organiska molekyler har olika rumslig konformation, som kommer att relateras till funktionaliteten eller biologisk aktivitet.

H-atomen

-Det har det lägsta atomantalet av alla kemiska element och kombineras med O för att bilda vatten.

-Denna H-atomen finns i en stor andel i kolskelettet som bildar organiska molekyler.

- Ju större mängd CH-bindningar i biomolekylerna, desto större energi produceras med deras oxidation. Av denna anledning genererar oxidationen av fettsyror mer energi än den som produceras i katabolismen av kolhydrater.

O-atomen

Det är bioelementet som tillsammans med H bildar vatten. Syre är mer elektronegativt än väte, vilket gör det möjligt att bilda dipoler i vattenmolekylen.

Dessa dipoler underlättar bildandet av starka interaktioner, kallade vätebindningar. Svaga bindningar såsom H-broar är viktiga för molekylär löslighet och för att bibehålla strukturen för biomolekyler.

N-atomen

-Det finns i aminogruppen av aminosyror och i den variabla gruppen av vissa aminosyror, såsom histidin, bland andra.

-Det är viktigt för bildning av aminosocker, kvävehaltiga baser av nukleotider, koenzym, bland andra organiska molekyler.

Molekyler som utgör CHON

Vatten

Källa: Pixabay

H och O förenas med hjälp av kovalenta bindningar som bildar vattnet i en andel av 2H och en O. Eftersom syre är mer elektronegativt än väte, förenas de och bildar en kovalent bindning av polär typ.

Genom att ha denna typ av kovalent bindning tillåter det att många ämnen är lösliga genom att bilda vätebindningar med dem. Vatten utgör cirka 70 till 80% av strukturen hos en organisme eller levande varelse.

Vatten är det universella lösningsmedlet, det uppfyller många funktioner i naturen och i levande varelser; det har strukturella, metaboliska och reglerande funktioner. I ett vattenhaltigt medium utförs de flesta av de kemiska reaktionerna från levande varelser, bland många andra funktioner.

Gaserna

Källa: Pixabay

Genom förening av den apolära kovalenta typen, det vill säga, utan skillnad i elektronegativitet, förenas lika atomer som O. Således bildas atmosfäriska gaser, såsom kväve och molekylärt syre, väsentliga för miljön och levande varelser.

biomolekyler

Källa: Max Pixel

Dessa bioelement förenas med varandra och med andra bioelement och bildar molekylerna i levande varelser.

De förenas av kovalenta bindningar, vilket ger upphov till monomera enheter eller enkla organiska molekyler. Dessa i sin tur förenas av kovalenta bindningar och bildar komplexa organiska molekyler eller polymerer och supramolekyler.

Således bildar aminosyror proteiner, och monosackarider är de strukturella enheterna av kolhydrater eller kolhydrater. Fettsyror och glycerol utgör förtvålningsbara lipider, och mononukleotider utgör nukleinsyror DNA och RNA.

Bland supramolécules är till exempel glykolipider, fosfolipider, glykoproteiner, lipoproteiner, bland andra.

referenser

1. Carey F. (2006). Organisk kemi. (6: e upplagan). Mexiko, Mc Graw Hill.
2. Kurshjälte. (2018). 2 funktion av bioelement bioelement primärt bland. Återställd från: kurshero.com
3. Cronodon. (Sf). Bioelement. Återställd från: cronodon.com
4. Liv person. (2018). Bioelement: Klassificering (Primär och sekundär). Återställs från: lifepersona.com
5. Mathews, Holde och Ahern. (2002). Biokemi (3: e upplagan). Madrid: PEARSON