CHON đặc điểm chung, đặc thù, phân tử tạo nên



CHON: C carbon, H hydro, O oxy và N nitơ, là một nhóm các nguyên tố hóa học tạo nên vật chất sống. Do vị trí của chúng trong bảng tuần hoàn, các nguyên tử này có chung đặc điểm khiến chúng có thể tạo thành các phân tử hữu cơ và cộng hóa trị.

Bốn nguyên tố hóa học này tạo thành phần lớn các phân tử của sinh vật, được gọi là nguyên tố sinh học hoặc các yếu tố sinh học. Chúng thuộc nhóm sinh học chính hoặc sinh học chính vì chúng chiếm 95% trong các phân tử của sinh vật sống.

Trong hình trên, các phân tử và nguyên tử CHON được hiển thị: một vòng lục giác là một đơn vị phân tử trong carbon; phân tử H2 (màu xanh lá cây); phân tử diatomic của O2 (màu xanh); và phân tử diatomic của N2 (màu đỏ), với liên kết ba.

Chúng có một phần tính chất chung, một số đặc tính hoặc đặc điểm giải thích tại sao chúng phù hợp để hình thành các phân tử sinh học. Có trọng lượng hoặc khối lượng nguyên tử thấp, điều này làm cho chúng rất có độ âm điện và hình thành các liên kết cộng hóa trị ổn định, mạnh mẽ và năng lượng cao.

Chúng kết hợp với nhau như là một phần của cấu trúc của các phân tử sinh học hữu cơ như protein, carbohydrate, lipid và axit nucleic. Họ cũng tham gia vào việc hình thành các phân tử vô cơ thiết yếu cho sự sống tồn tại; chẳng hạn như nước, H2Ôi.

Chỉ số

  • 1 Đặc điểm chung của CHON
    • 1.1 Khối lượng nguyên tử thấp
    • 1.2 Độ âm điện cao
  • 2 đặc điểm
    • 2.1 Nguyên tử cacbon C
    • 2.2 Nguyên tử H
    • 2.3 Nguyên tử O
    • 2.4 Nguyên tử N
  • 3 phân tử tạo nên CHON
    • 3.1 Nước
    • 3.2 Các chất khí
    • 3.3 Sinh khối
  • 4 tài liệu tham khảo

Đặc điểm chung của CHON

Khối lượng nguyên tử thấp

Chúng có khối lượng nguyên tử thấp. Khối lượng nguyên tử của C, H, O và N là: 12 u, 1u, 16u và 14u. Điều này khiến chúng có bán kính nguyên tử nhỏ hơn, từ đó cho phép chúng thiết lập liên kết cộng hóa trị ổn định và mạnh mẽ.

Liên kết cộng hóa trị được hình thành khi các nguyên tử tham gia tạo thành các phân tử chia sẻ các electron hóa trị của chúng.

Có khối lượng nguyên tử thấp, và do đó bán kính nguyên tử thấp hơn, làm cho các nguyên tử này rất có độ âm điện.

Độ âm điện cao

C, H, O và N rất có độ âm điện: chúng thu hút mạnh các electron mà chúng chia sẻ khi chúng hình thành liên kết trong một phân tử.

Tất cả các đặc tính chung được mô tả cho các nguyên tố hóa học này đều thuận lợi cho sự ổn định và độ bền của các liên kết cộng hóa trị hình thành.

Các liên kết cộng hóa trị mà chúng hình thành có thể là cực, khi các phần tử giống nhau được nối, tạo thành các phân tử diatomic như O2. Chúng cũng có thể là cực (hoặc tương đối cực) khi một trong các nguyên tử có độ âm điện lớn hơn các nguyên tử khác, như trong trường hợp O đối với H.

Các nguyên tố hóa học này có sự chuyển động giữa các sinh vật sống và môi trường được gọi là chu trình hóa sinh trong tự nhiên.

Đặc điểm

Dưới đây là một số đặc tính hoặc tính chất mà mỗi nguyên tố hóa học này có lý do cho chức năng cấu trúc của các phân tử sinh học.

Nguyên tử carbon C

-Do tính chất hóa trị của nó, C có thể tạo thành 4 liên kết với 4 nguyên tố khác nhau hoặc bằng nhau, tạo thành rất nhiều phân tử hữu cơ.

-Nó có thể được gắn vào các nguyên tử carbon khác tạo thành chuỗi dài, có thể là tuyến tính hoặc phân nhánh.

-Nó cũng có thể tạo thành các phân tử tuần hoàn hoặc kín.

-Nó có thể tạo thành các phân tử với các liên kết đơn, đôi hoặc ba. Nếu trong cấu trúc ngoài C có H nguyên chất, chúng ta đang nói về hydrocacbon: ankan, anken và alkynes, tương ứng.

-Khi nối với O hoặc N, liên kết thu được cực tính, tạo điều kiện thuận lợi cho sự hòa tan của các phân tử có nguồn gốc.

-Khi kết hợp với các nguyên tử khác như O, H và N, nó tạo thành các họ phân tử hữu cơ khác nhau. Nó có thể tạo thành aldehyd, ketone, rượu, axit cacboxylic, amin, ete, este, trong số các hợp chất khác.

-Các phân tử hữu cơ sẽ có cấu trúc không gian khác nhau, sẽ liên quan đến chức năng hoặc hoạt động sinh học.

Nguyên tử H

-Nó có số nguyên tử thấp nhất trong tất cả các nguyên tố hóa học và kết hợp với O để tạo thành nước.

-Nguyên tử H này có mặt với tỷ lệ lớn trong các bộ xương carbon tạo thành các phân tử hữu cơ.

-Lượng liên kết C-H trong các phân tử sinh học càng lớn, năng lượng được tạo ra bởi quá trình oxy hóa của chúng càng lớn. Vì lý do này, quá trình oxy hóa axit béo tạo ra nhiều năng lượng hơn năng lượng được tạo ra trong quá trình dị hóa carbohydrate..

Nguyên tử O

Đó là sự sinh học cùng với H tạo thành nước. Oxy có độ âm điện cao hơn hydro, cho phép nó tạo thành lưỡng cực trong phân tử nước.

Các lưỡng cực này tạo điều kiện cho sự hình thành các tương tác mạnh, được gọi là liên kết hydro. Các liên kết yếu như cầu H rất cần thiết cho khả năng hòa tan phân tử và duy trì cấu trúc của các phân tử sinh học.

Nguyên tử N

-Nó được tìm thấy trong nhóm amino của axit amin và trong nhóm biến của một số axit amin như histidine, trong số những loại khác.

-Nó cần thiết cho sự hình thành các loại đường amin, các bazơ nitơ của nucleotide, coenzyme, trong số các phân tử hữu cơ khác.

Các phân tử tạo nên CHON

Nước

H và O được nối với nhau bằng liên kết cộng hóa trị tạo thành nước theo tỷ lệ 2H và O. Vì oxy có độ âm điện cao hơn hydro, chúng được nối tạo thành liên kết cộng hóa trị loại cực.

Bằng cách có loại liên kết cộng hóa trị này, nó cho phép nhiều chất hòa tan bằng cách hình thành liên kết hydro với chúng. Nước là một phần trong cấu trúc của một sinh vật hoặc sống trong khoảng 70 đến 80%.

Nước là dung môi vạn năng, nó đáp ứng nhiều chức năng trong tự nhiên và trong sinh vật; Nó có chức năng cấu trúc, trao đổi chất và điều tiết. Trong môi trường nước, hầu hết các phản ứng hóa học của sinh vật được thực hiện, trong số nhiều chức năng khác.

Các khí

Bằng cách kết hợp loại cộng hóa trị cực, nghĩa là, không có sự khác biệt về độ âm điện, các nguyên tử bằng nhau như O được hợp nhất..

Các phân tử sinh học

Những sinh học này được kết hợp với nhau, và với các sinh học khác, tạo thành các phân tử của sinh vật sống.

Chúng được nối với nhau bằng liên kết cộng hóa trị, tạo ra các đơn vị đơn phân hoặc các phân tử hữu cơ đơn giản. Chúng lần lượt được nối với nhau bằng liên kết cộng hóa trị và tạo thành các polyme hoặc các phân tử hữu cơ phức tạp và các siêu phân tử.

Do đó, các axit amin tạo thành protein và monosacarit là đơn vị cấu trúc của carbohydrate hoặc carbohydrate. Các axit béo và glycerol tạo thành lipit có thể xà phòng hóa, và các mononucleotide tạo nên các axit nucleic DNA và RNA.

Trong số các supramolecules, ví dụ: glycolipids, phospholipids, glycoprotein, lipoprotein, trong số những loại khác.

Tài liệu tham khảo

  1. Carey F. (2006). Hóa hữu cơ (Tái bản lần thứ 6). Mexico, đồi Mc Graw.
  2. Anh hùng khóa học. (2018). 2 chức năng của yếu tố sinh học nguyên tố sinh học chính trong số. Lấy từ: khóa học.com
  3. Cronodon. (s.f.). Sinh học. Lấy từ: cronodon.com
  4. Người đời (2018). Bioelements: Phân loại (Tiểu học và Trung học). Lấy từ: lifepersona.com
  5. Mathews, Holde và Aéc. (2002). Hóa sinh (tái bản lần 3). Madrid: PEARSON