תכונות משותפות, תכונות, מולקולות המרכיבות

צ'ון: C פחמן, H מימן, O חמצן ו N חנקן, הם קבוצה של יסודות כימיים המרכיבים את החומר החי. בשל מיקומם בטבלה המחזורית, אטומים אלה חולקים מאפיינים שמאפשרים להם ליצור מולקולות אורגניות וקובאלנטיות.

ארבעת היסודות הכימיים האלה מהווים את רוב המולקולות של יצורים חיים, הנקראים ביו-אלמנטים או מרכיבים ביוגניים. הם שייכים לקבוצה של bioelements העיקרי או הראשי כי הם 95% במולקולות של יצורים חיים.

בתמונה העליונה, מולקולות CHON ואטומים מוצגים: טבעת משושה כיחידה מולקולרית בפחמן; המולקולה₂ (ירוק); המולקולה הדיאטומית של O₂ (כחול); ואת מולקולה diatomic של N₂ (אדום), עם הקישור המשולש שלה.

יש להם חלק מן המאפיינים המשותפים, תכונות מסוימות או מאפיינים שמסבירים מדוע הם מתאימים ליצירת ביומולקולות. לאחר משקל נמוך או מסה אטומית, זה עושה אותם electronegative מאוד ויוצרים יציב, חזק ואנרגיה קוולנטית גבוהה קשרים.

הם מצטרפים יחד כחלק מהמבנה של ביומולקולות אורגניות כגון חלבונים, פחמימות, שומנים וחומצות גרעין. הם משתתפים גם בהיווצרותם של מולקולות אי-אורגניות חיוניות לחיים; כגון מים, ח₂הו.

אינדקס

• 1 מאפיינים משותפים של CHON
  • 1.1 מסה אטומית נמוכה
  • 1.2 גבוהה electronegativity
• 2 מאפיינים
  • 2.1 אטום הפחמן C
  • 2.2 האטום H
  • 2.3 אטום O
  • 2.4 אטום N
• 3 מולקולות המרכיבות CHON
  • 3.1 מים
  • 3.2 הגזים
  • 3.3 ביומולקולות
• 4 הפניות

מאפיינים משותפים של CHON

מסה אטומית נמוכה

יש להם מסה אטומית נמוכה. ההמונים האטומיים של C, H, O ו- N הם: 12 u, 1u, 16u ו- 14u. זה גורם להם יש רדיוס אטומי קטן יותר, אשר בתורו מאפשר להם להקים קשרים קוולנטיים יציבים וחזקים.

קשרים קוולנטיים נוצרים כאשר האטומים המשתתפים ליצירת המולקולות חולקים את האלקטרונים הערכיים שלהם.

לאחר מסה אטומית נמוכה, ולכן רדיוס אטומי נמוך יותר, עושה אטומים אלה electronegative מאוד.

גבוהה electronegativity

C, H, O ו- N הם מאוד electronegative: הם מאוד למשוך את האלקטרונים הם חולקים כאשר הם יוצרים קשרים בתוך מולקולה.

כל המאפיינים המשותפים המתוארים עבור יסודות כימיים אלה נוחים ליציבות ולחוזק הקשרים הקובליים הנוצרים.

הקשרים הקוולנטיים שהם יוצרים יכולים להיות אפולריים, כאשר אותם מרכיבים מתחברים, יוצרים מולקולות דיאטומיות כמו O₂. הם יכולים גם להיות קוטביים (או קוטביים יחסית) כאשר אחד האטומים הוא electronegative יותר מאשר אחרים, כמו במקרה של O לגבי H.

אלמנטים כימיים אלה יש תנועה בין היצורים החיים לבין הסביבה המכונה מחזור ביוגיוכימי בטבע.

מאפיינים

הנה כמה מאפיינים או תכונות כי כל אחד מרכיבים כימיים אלה יש לתת סיבה לתפקוד המבני שלהם של biomolecules.

אטום הפחמן C

-בשל tetravalence שלה, C יכול ליצור 4 קשרים עם 4 אלמנטים שונים או שווים, ויצרו מגוון רחב של מולקולות אורגניות.

-זה יכול להיות קשור אטומי פחמן אחרים להרכיב שרשרות ארוכות, אשר יכול להיות ליניארי או מסועף.

-זה יכול גם ליצור מחזורי או סגור מולקולות.

-זה יכול ליצור מולקולות עם קשר יחיד, כפול או משולש. אם במבנה מלבד C יש H טהור, אנחנו מדברים על פחמימנים: alkanes, alkenes ו alkynes, בהתאמה.

-כאשר מצטרפים עם O, או N, הקישור מקבל קוטביות, אשר מקל על מסיסות של המולקולות שמקורן.

-בשילוב עם אטומים אחרים כגון O, H ו- N, הוא יוצר משפחות שונות של מולקולות אורגניות. זה יכול ליצור אלדהידים, קטונים, כהלים, חומצות קרבוקסיליות, אמינים, אתרים, אסטרים, בין תרכובות אחרות.

-מולקולות אורגניות יהיו קונפורמציה מרחבית שונה, אשר יהיה קשור הפונקציונליות או הפעילות הביולוגית.

האטום

-יש לו את המספר האטומי הנמוך ביותר של כל האלמנטים הכימיים, ומשלב עם O כדי ליצור את המים.

-אטום זה H נמצא בחלק גדול של שלדי פחמן היוצרים את המולקולות האורגניות.

-ככל שכמות ה- C-H ביומולקולות גדולה יותר, כך האנרגיה שמייצרת החמצון גבוהה יותר. מסיבה זו, החמצון של חומצות שומן מייצר יותר אנרגיה מאשר המיוצר בקטבוליזם של פחמימות..

O האטום

זה bioelement כי יחד עם H בצורת המים. חמצן הוא electronegative יותר מאשר מימן, אשר מאפשר לה ליצור dipoles של מולקולת המים.

אלה dipoles להקל על היווצרות של אינטראקציות חזקות, הנקראים מימן קשרים. קשרים חלשים כגון H גשרים חיוניים מסיסות מולקולרית לשמירה על המבנה של biomolecules.

אטום N

-הוא נמצא בקבוצת האמינו של חומצות אמינו, ובמשתנה קבוצת חומצות אמינו מסוימות כגון היסטידין, בין היתר.

-זה חיוני להיווצרות של סוכרים אמינו, בסיסים ניטרוגידים של נוקליאוטידים, קואנזימים, בין מולקולות אורגניות אחרות.

מולקולות המרכיבות CHON

המים

H ו O מצטרפים קשרים קוולנטיים המרכיבים את המים בשיעור של 2H ו O. בגלל חמצן electronegative יותר מימן, הם הצטרפו ליצירת קשר קוולנטי של סוג הקוטב.

על ידי כך סוג של קשר קוולנטי, זה מאפשר חומרים רבים להיות מסיסים על ידי יצירת קשרים מימן איתם. מים הם חלק מהמבנה של אורגניזם או חיים להיות כ 70 עד 80%.

המים הם הממס האוניברסלי, הוא ממלא פונקציות רבות בטבע ובישויות חיות; יש לו פונקציה מבנית, מטבולית ורגולטורית. במדיום מימי, רוב התגובות הכימיות של היצורים החיים מתבצעות, בין תפקידים רבים אחרים.

הגזים

על ידי איחוד של סוג קוולנטי אפולרי, כלומר, ללא הבדל של electronegativity, אטומים שווים כמו O מאוחדים.גזים אטמוספריים, כגון חנקן וחמצן מולקולרי, חיוני לסביבה וליצור יצורים חיים.

ביומולקולות

ביו-אלמנטים אלה מתחברים יחד עם ביו-אלמנטים אחרים, המרכיבים את המולקולות של יצורים חיים.

הם מצטרפים קשרים קוולנטיים, המביא יחידות מונומריות או מולקולות אורגניות פשוטות. אלה בתורם מצטרפים קשרים קוולנטיים פולימרים הטופס או מולקולות אורגניות מורכבות supramolecules.

לכן, חומצות אמינו יוצרות חלבונים, ומונוסכרידים הן היחידות המבניות של פחמימות או פחמימות. חומצות השומן ואת גליצרול טופס השומנים saponifiable, ואת mononucleotides לפצות את חומצות גרעין DNA ו- RNA.

בין supramolecules הם, למשל: גליקוליפידים, phospholipids, גליקופרוטאינים, lipoproteins, בין היתר.

הפניות

1. קארי פ. (2006). כימיה אורגנית (כרך 6). מקסיקו, Mc Graw Hill.
2. גיבור קורס. (2018). 2 פונקציה של יסודות ביו. מקור: כמובן
3. קרונודון. (s.f.). ביו-אלמנטים. מקור: cronodon.com
4. איש החיים (2018). ביו-אלמנטים: סיווג (ראשוני ומשני). מקור: lifepersona.com
5. מתיוס, הולדה ואהרן. (2002). ביוכימיה (מהדורה 3). מדריד: פרסון