CHON: C karbon, H hydrogen, O oksygen og N nitrogen, er en gruppe kjemiske grunnstoffer som utgjør levende materie. På grunn av deres plassering i det periodiske systemet, deler disse atomene egenskaper som gjør dem egnet til å danne organiske og kovalente molekyler..
Disse fire kjemiske elementene utgjør de fleste molekylene til levende vesener, kalt bioelementer eller biogene elementer. De tilhører gruppen primære eller viktigste bioelementer fordi de er 95% i molekylene til levende vesener.
CHON-molekyler og atomer er vist i det øvre bildet: en sekskantet ring som en molekylær enhet i karbon; H-molekyletto (Grønn farge); det diatomiske molekylet til Oto (fargen blå); og det diatomiske molekylet til Nto (farget rødt), med sin trippelbinding.
De har, bortsett fra de vanlige egenskapene, noen særegenheter eller egenskaper som forklarer hvorfor de er egnet til å danne biomolekyler. Ved å ha lav atomvekt eller masse, gjør dette dem veldig elektronegative, og de danner stabile, sterke og høyenergiske kovalente bindinger..
De binder sammen og danner en del av strukturen til organiske biomolekyler som proteiner, karbohydrater, lipider og nukleinsyrer. De deltar også i dannelsen av uorganiske molekyler som er essensielle for at livet skal eksistere; slik som vann, HtoELLER.
Artikkelindeks
De har lav atommasse. Atommassene til C, H, O og N er: 12u, 1u, 16u og 14u. Dette får dem til å ha en mindre atomradius, som igjen lar dem etablere stabile og sterke kovalente bindinger..
Kovalente bindinger dannes når atomene som deltar for å danne molekylene deler valenselektronene sine..
Å ha en lav atommasse, og derfor en lavere atomradius, gjør disse atomene veldig elektronegative.
C, H, O og N er veldig elektronegative: de tiltrekker sterkt elektronene de deler når de danner bindinger i et molekyl.
Alle de vanlige egenskapene som er beskrevet for disse kjemiske elementene, er gunstige for stabiliteten og styrken til de kovalente bindingene som de danner..
De kovalente bindingene som de danner, kan være apolare når de samme elementene blir sammen, og danner diatomiske molekyler som Oto. De kan også være polare (eller relativt polare) når det ene atomet er mer elektronegativt enn det andre, som i tilfelle O med hensyn til H.
Disse kjemiske elementene har en bevegelse mellom levende vesener og miljøet kjent som den biogeokjemiske syklusen i naturen..
Nedenfor er nevnt noen særegenheter eller egenskaper som hvert av disse kjemiske elementene har som gir grunn til dets strukturelle funksjon av biomolekyler..
-På grunn av tetravalensen kan C danne 4 bindinger med 4 forskjellige eller like elementer, og danne et stort utvalg av organiske molekyler.
-Den kan festes til andre karbonatomer som danner lange kjeder, som kan være lineære eller forgrenede.
-Det kan også danne sykliske eller lukkede molekyler.
-Det kan danne molekyler med enkelt-, dobbelt- eller trippelbindinger. Hvis det er ren H i strukturen i tillegg til C, snakker vi om hydrokarboner: henholdsvis alkaner, alkener og alkyner.
-Ved å slutte seg til O, eller N, får bindingen polaritet, noe som letter oppløseligheten til molekylene den kommer fra..
-Når det kombineres med andre atomer som O, H og N, danner det forskjellige familier av organiske molekyler. Det kan danne aldehyder, ketoner, alkoholer, karboksylsyrer, aminer, etere, estere, blant andre forbindelser.
-Organiske molekyler vil ha forskjellig romlig konformasjon, som vil være relatert til funksjonalitet eller biologisk aktivitet..
-Den har det laveste atomnummeret av alle kjemiske elementer, og kombineres med O for å danne vann.
-Dette H-atomet er til stede i en stor andel i karbonskjelettene som danner organiske molekyler..
-Jo større antall C-H-bindinger i biomolekyler, jo større energi produseres ved oksidasjon. Av denne grunn genererer oksidasjon av fettsyrer mer energi enn den som produseres i karbohydratkatabolismen..
Det er bioelementet som sammen med H utgjør vann. Oksygen er mer elektronegativ enn hydrogen, som gjør det mulig å danne dipoler i vannmolekylet..
Disse dipolene letter dannelsen av sterke interaksjoner, kalt hydrogenbindinger. Svake bindinger som H-broer er avgjørende for molekylær løselighet og for å opprettholde strukturen til biomolekyler..
-Det finnes i aminogruppen av aminosyrer, og i den variable gruppen av noen aminosyrer som histidin, blant andre.
-Det er viktig for dannelsen av aminosukker, de nitrogenholdige basene av nukleotider, koenzymer, blant andre organiske molekyler..
H og O er forbundet med kovalente bindinger, og danner vann i et forhold på 2H og O. Fordi oksygen er mer elektronegativ enn hydrogen, blir de sammen og danner en kovalent binding av polar type..
Ved å ha denne typen kovalent binding tillater det mange stoffer å være oppløselige ved å danne hydrogenbindinger med dem. Vann er en del av strukturen til en organisme eller et levende vesen i ca. 70 til 80%.
Vann er det universelle løsningsmidlet, det oppfyller mange funksjoner i naturen og i levende vesener; den har strukturelle, metabolske og regulatoriske funksjoner. I vandig medium utføres de fleste kjemiske reaksjonene til levende vesener, blant mange andre funksjoner..
Ved forening av den apolare kovalente typen, det vil si uten forskjell i elektronegativitet, forenes like atomer som O. Dermed dannes atmosfæriske gasser, som nitrogen og molekylært oksygen, som er essensielle for miljøet og levende vesener..
Disse bioelementene forener seg med hverandre, og med andre bioelementer, og danner molekylene til levende vesener.
De er forbundet med kovalente bindinger, noe som gir opphav til monomere enheter eller enkle organiske molekyler. Disse sammenføyes igjen av kovalente bindinger og danner polymerer eller komplekse organiske molekyler og supramolekyler..
Dermed danner aminosyrer proteiner, og monosakkarider er strukturelle enheter av karbohydrater eller karbohydrater. Fettsyrer og glyserol utgjør forsæbbare lipider, og mononukleotider utgjør nukleinsyrer DNA og RNA.
Blant supramolekylene er for eksempel: glykolipider, fosfolipider, glykoproteiner, lipoproteiner, blant andre.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.