CHON: C carbonul, H hidrogenul, O oxigenul și azotul N, sunt un grup de elemente chimice care alcătuiesc materia vie. Datorită localizării lor în tabelul periodic, acești atomi împărtășesc caracteristici care îi fac potriviți pentru a forma molecule organice și covalente..
Aceste patru elemente chimice alcătuiesc majoritatea moleculelor ființelor vii, numite bioelemente sau elemente biogene. Aparțin grupului de bioelemente primare sau principale, deoarece sunt în proporție de 95% în moleculele ființelor vii.
Moleculele și atomii CHON sunt prezentate în imaginea superioară: un inel hexagonal ca unitate moleculară în carbon; molecula HDouă (Culoarea verde); molecula diatomică a lui ODouă (culoarea albastră); iar molecula diatomică de NDouă (colorat în roșu), cu legătura sa triplă.
Au, în afară de proprietățile comune, unele particularități sau caracteristici care explică de ce sunt potrivite pentru formarea biomoleculelor. Având o greutate sau o masă atomică redusă, acest lucru le face foarte electronegative și formează legături covalente stabile, puternice și cu energie ridicată..
Se leagă împreună formând parte din structura biomoleculelor organice, cum ar fi proteinele, carbohidrații, lipidele și acizii nucleici. De asemenea, participă la formarea moleculelor anorganice esențiale pentru existența vieții; cum ar fi apa, HDouăSAU.
Indice articol
Au o masă atomică redusă. Masele atomice ale C, H, O și N sunt: 12u, 1u, 16u și 14u. Acest lucru le face să aibă o rază atomică mai mică, care, la rândul lor, le permite să stabilească legături covalente stabile și puternice..
Legăturile covalente se formează atunci când atomii care participă la formarea moleculelor își împart electronii de valență..
Având o masă atomică redusă și, prin urmare, o rază atomică mai mică, face ca acești atomi să fie foarte electronegativi.
C, H, O și N sunt foarte electronegative: atrag puternic electronii pe care îi împărtășesc atunci când formează legături în cadrul unei molecule.
Toate proprietățile comune descrise pentru aceste elemente chimice sunt favorabile stabilității și rezistenței legăturilor covalente pe care le formează..
Legăturile covalente pe care le formează pot fi apolare, atunci când aceleași elemente se unesc, formând molecule diatomice precum ODouă. Ele pot fi, de asemenea, polare (sau relativ polare) atunci când unul dintre atomi este mai electronegativ decât celălalt, ca în cazul lui O față de H.
Aceste elemente chimice au o mișcare între ființele vii și mediul cunoscut sub denumirea de ciclu biogeochimic în natură..
Mai jos sunt menționate câteva particularități sau proprietăți pe care fiecare dintre aceste elemente chimice le posedă, care dau motive funcției sale structurale a biomoleculelor.
-Datorită tetravalenței sale, C poate forma 4 legături cu 4 elemente diferite sau egale, formând o mare varietate de molecule organice.
-Poate fi atașat la alți atomi de carbon formând lanțuri lungi, care pot fi liniare sau ramificate.
-De asemenea, poate forma molecule ciclice sau închise.
-Poate forma molecule cu legături simple, duble sau triple. Dacă în structură în plus față de C există H pur, atunci vorbim de hidrocarburi: alcani, alcheni și respectiv alchini.
-Prin îmbinarea cu O sau N, legătura capătă polaritate, ceea ce facilitează solubilitatea moleculelor pe care le originează..
-Când este combinat cu alți atomi precum O, H și N, formează diferite familii de molecule organice. Poate forma aldehide, cetone, alcooli, acizi carboxilici, amine, eteri, esteri, printre alți compuși.
-Moleculele organice vor avea o conformație spațială diferită, care va fi legată de funcționalitate sau activitate biologică..
-Are cel mai mic număr atomic dintre toate elementele chimice și se combină cu O pentru a forma apă.
-Acest atom de H este prezent într-o proporție mare în scheletele de carbon care formează molecule organice..
-Cu cât numărul legăturilor C-H din biomolecule este mai mare, cu atât este mai mare energia produsă de oxidarea lor. Din acest motiv, oxidarea acizilor grași generează mai multă energie decât cea produsă în catabolismul glucidelor..
Este bioelementul care împreună cu H formează apă. Oxigenul este mai electronegativ decât hidrogenul, ceea ce îi permite să formeze dipoli în molecula de apă..
Acești dipoli facilitează formarea de interacțiuni puternice, numite legături de hidrogen. Legăturile slabe precum punțile H sunt esențiale pentru solubilitatea moleculară și pentru menținerea structurii biomoleculelor..
-Se găsește în grupul amino al aminoacizilor și în grupul variabil al unor aminoacizi, cum ar fi histidina, printre altele.
-Este esențial pentru formarea de aminoacizi, bazele azotate ale nucleotidelor, coenzimelor, printre alte molecule organice..
H și O sunt unite prin legături covalente, formând apă într-un raport de 2H și O. Deoarece oxigenul este mai electronegativ decât hidrogenul, acestea se unesc formând o legătură covalentă de tip polar..
Având acest tip de legătură covalentă, permite multor substanțe să fie solubile formând legături de hidrogen cu ele. Apa face parte din structura unui organism sau a unei ființe vii în aproximativ 70 până la 80%.
Apa este solventul universal, îndeplinește multe funcții în natură și în ființele vii; are funcții structurale, metabolice și de reglare. În mediu apos, majoritatea reacțiilor chimice ale ființelor vii sunt efectuate, printre multe alte funcții..
Prin uniunea de tip covalent apolar, adică fără diferențe de electronegativitate, se unesc atomi egali precum O. Astfel, se formează gaze atmosferice, precum azotul și oxigenul molecular, esențiale pentru mediu și ființe vii..
Aceste bioelemente se unesc între ele și cu alte bioelemente, formând moleculele ființelor vii.
Acestea sunt unite prin legături covalente, dând naștere la unități monomerice sau molecule organice simple. La rândul lor, acestea sunt unite prin legături covalente și formează polimeri sau molecule organice complexe și supramolecule..
Astfel, aminoacizii formează proteine, iar monozaharidele sunt unitățile structurale ale glucidelor sau glucidelor. Acizii grași și glicerolul formează lipide saponificabile, iar mononucleotidele formează acizi nucleici ADN și ARN.
Printre supramolecule se numără, de exemplu: glicolipide, fosfolipide, glicoproteine, lipoproteine, printre altele.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.