- CHON kopīgās iezīmes
- Zema atomu masa
- Augsta elektronegativitāte
- Speciālas iespējas
- Oglekļa atoms C
- H atoms
- O atoms
- N atoms
- Molekulas, kas veido CHON
- Ūdens
- Gāzes
- Biomolekulas
- Atsauces
HONS : C ogleklis, H ūdeņradis, O skābeklis un N slāpeklis ir ķīmisko elementu grupa, kas veido dzīvās vielas. Sakarā ar to atrašanās vietu periodiskajā tabulā, šiem atomiem ir raksturīgas īpašības, kas padara tos piemērotus organisko un kovalento molekulu veidošanai.
Šie četri ķīmiskie elementi veido lielāko daļu dzīvo būtņu molekulu, kas pazīstamas kā bioelementi vai biogēni elementi. Tie pieder primāro vai galveno bioelementu grupai, jo dzīvo būtņu molekulās tie ir 95%.
Avots: Gabriel Bolívar
CHON molekulas un atomi ir parādīti augšējā attēlā: sešstūra gredzens kā oglekļa molekulārā vienība; H 2 molekula (zaļā krāsā); diatomiskā O 2 molekula (zilā krāsā); un N 2 (sarkanā krāsā) diatomiskā molekula ar trīskāršo saiti.
Papildus kopīgajām īpašībām tām ir arī dažas īpatnības vai īpašības, kas izskaidro, kāpēc tās ir piemērotas biomolekulu veidošanai. Tā kā tiem ir mazs atomu svars vai masa, tie tos padara ļoti elektronegatīvus un veido stabilas, spēcīgas, augstas enerģijas kovalentās saites.
Tie saistās kopā, veidojot daļu no organisko biomolekulu struktūras, piemēram, olbaltumvielām, ogļhidrātiem, lipīdiem un nukleīnskābēm. Viņi arī piedalās neorganisku molekulu veidošanā, kas ir nepieciešami dzīvībai; piemēram, ūdens, H 2 O.
CHON kopīgās iezīmes
Zema atomu masa
Viņiem ir zema atomu masa. C, H, O un N atomu masas ir: 12u, 1u, 16u un 14u. Tas viņiem rada mazāku atomu rādiusu, kas savukārt ļauj viņiem izveidot stabilas un spēcīgas kovalentās saites.
Kovalentās saites veidojas, kad atomi, kas piedalās molekulu veidošanā, dalās ar valences elektroniem.
Kam ir maza atomu masa un līdz ar to mazāks atoma rādiuss, šie atomi ir ļoti elektronegatīvi.
Augsta elektronegativitāte
C, H, O un N ir izteikti elektronegatīvas: tie spēcīgi piesaista elektronus, kurus viņi dalās, kad molekulā veido saites.
Visas šo ķīmisko elementu raksturīgās īpašības ir labvēlīgas to veidoto kovalento saišu stabilitātei un stiprībai.
Kovalentās saites, kuras tās veido, var būt apolāri, kad vienādi elementi pievienojas, veidojot diatomiskas molekulas, piemēram, O 2 . Tie var būt arī polāri (vai salīdzinoši polāri), ja viens no atomiem ir vairāk elektronegatīvs nekā otrs, kā O gadījumā attiecībā uz H.
Šiem ķīmiskajiem elementiem ir kustība starp dzīvām būtnēm un vidi, ko dabā sauc par bioģeoķīmisko ciklu.
Speciālas iespējas
Tālāk ir minētas dažas īpatnības vai īpašības, kas piemīt katram no šiem ķīmiskajiem elementiem, kas pamato tā biomolekulu strukturālo funkciju.
Oglekļa atoms C
-Tā kā tetravalences dēļ C var izveidot 4 saites ar 4 dažādiem vai vienādiem elementiem, veidojot ļoti dažādas organiskās molekulas.
- To var pievienot citiem oglekļa atomiem, veidojot garās ķēdes, kas var būt lineāras vai sazarotas.
-Tā var arī veidot cikliskas vai slēgtas molekulas.
-Tas var veidot molekulas ar vienreizējām, dubultām vai trīskāršām saitēm. Ja papildus C struktūrā ir tīrs H, tad mēs runājam par ogļūdeņražiem: attiecīgi alkāniem, alkēniem un alkīniem.
-Saistoties ar O vai N, saite iegūst polaritāti, kas atvieglo to radīto molekulu šķīdību.
-Kombinējot ar citiem atomiem, piemēram, O, H un N, tas veido dažādas organisko molekulu grupas. Starp citiem savienojumiem tas var veidot aldehīdus, ketonus, spirtus, karbonskābes, amīnus, ēterus, esterus.
-Organizētajām molekulām būs atšķirīga telpiskā uzbūve, kas būs saistīta ar funkcionalitāti vai bioloģisko aktivitāti.
H atoms
-Tam ir viszemākais atomu skaits no visiem ķīmiskajiem elementiem, un tas apvienojas ar O, veidojot ūdeni.
-Šis H atoms lielā skaitā atrodas oglekļa skeletos, kas veido organiskas molekulas.
- Jo lielāks ir CH saišu daudzums biomolekulās, jo lielāka enerģija rodas ar to oksidāciju. Šī iemesla dēļ taukskābju oksidēšana rada vairāk enerģijas nekā tā, kas rodas ogļhidrātu katabolismā.
O atoms
Tas ir bioelements, kas kopā ar H veido ūdeni. Skābeklis ir vairāk elektronegatīvs nekā ūdeņradis, kas ļauj tam ūdens molekulā veidot dipolus.
Šie dipoli atvieglo spēcīgu mijiedarbību, ko sauc par ūdeņraža saitēm. Vājām saitēm, piemēram, H tiltiem, ir liela nozīme molekulārajā šķīdībā un biomolekulu struktūras uzturēšanā.
N atoms
-Tas ir atrodams aminoskābju aminogrupā un citu aminoskābju, piemēram, histidīna, mainīgajā grupā.
-Tas ir būtisks aminos cukuru, nukleotīdu slāpekļa bāzu, koenzīmu, veidošanai starp citām organiskām molekulām.
Molekulas, kas veido CHON
Ūdens
Avots: Pixabay
H un O ir apvienotas ar kovalento saišu palīdzību, kas veido ūdeni proporcijā 2H un O. Tā kā skābeklis ir vairāk elektronegatīvs nekā ūdeņradis, tie ir apvienoti, veidojot kolalentu saiti, kas ir polāra tipa.
Ar šāda veida kovalento saiti tas ļauj daudzām vielām šķīst, veidojot ar tām ūdeņraža saites. Ūdens ir apmēram 70 līdz 80% organisma vai dzīvās būtnes struktūras daļas.
Ūdens ir universāls šķīdinātājs, tas pilda daudzas funkcijas dabā un dzīvās būtnēs; tai ir strukturālas, vielmaiņas un regulatīvas funkcijas. Ūdens vidē, starp daudzām citām funkcijām, tiek veikta lielākā daļa dzīvo būtņu ķīmisko reakciju.
Gāzes
Avots: Pixabay
Apolārā kovalentā tipa savienojumā, tas ir, bez elektronegativitātes atšķirībām, tiek apvienoti vienādi atomi, piemēram, O. Tādējādi veidojas atmosfēras gāzes, piemēram, slāpeklis un molekulārais skābeklis, kas ir nepieciešami videi un dzīvām būtnēm.
Biomolekulas
Avots: Max Pixel
Šie bioelementi apvienojas savā starpā un ar citiem bioelementiem, veidojot dzīvo būtņu molekulas.
Tos savieno ar kovalentām saitēm, veidojot monomēriskas vienības vai vienkāršas organiskas molekulas. Tās savukārt ir savienotas ar kovalentām saitēm un veido sarežģītas organiskas molekulas vai polimērus un supramolekulas.
Tādējādi aminoskābes veido olbaltumvielas, un monosaharīdi ir ogļhidrātu vai ogļhidrātu struktūras vienības. Taukskābes un glicerīns veido pārziepjojamus lipīdus, un mononukleotīdi veido nukleīnskābju DNS un RNS.
Starp supramolēkļiem, piemēram, ir: glikolipīdi, fosfolipīdi, glikoproteīni, lipoproteīni, cita starpā.
Atsauces
- Carey F. (2006). Organiskā ķīmija. (6. izd.). Meksika, Mc Graw Hill.
- Kursa varonis. (2018). 2 bioelementu bioelementu funkcija primāro vidū. Atgūts no: coursehero.com
- Kronodons. (sf). Bioelementi. Atgūts no: cronodon.com
- Dzīves cilvēks. (2018). Bioelementi: klasifikācija (primārā un sekundārā). Atgūts no: lifepersona.com
- Matjūss, Holde un Aherns. (2002). Bioķīmija (3. izd.). Madride: PEARSON