CHON: KARANIWANG MGA KATANGIAN, KAKAIBA AT MOLEKULA - CHEMISTRY - 2025

CHON : C carbon, H hydrogen, O oxygen at N nitrogen, ay isang pangkat ng mga elemento ng kemikal na bumubuo sa bagay na may buhay. Dahil sa kanilang lokasyon sa pana-panahong talahanayan, ang mga atomo na ito ay nagbabahagi ng mga katangian na ginagawang angkop sa kanila para sa pagbubuo ng mga organikong molekula at covalent.

Ang apat na sangkap na kemikal na ito ay bumubuo sa karamihan ng mga molekula ng mga nabubuhay na nilalang, na tinatawag na mga bioelement o mga elemento ng biogenic. Nabibilang sila sa pangkat ng pangunahing o pangunahing bioelement sapagkat 95% sila sa mga molekula ng mga nabubuhay na nilalang.

Pinagmulan: Gabriel Bolívar

Ang mga molekula at atomo ng CHON ay ipinapakita sa itaas na imahe: isang hexagonal singsing bilang isang molekular na yunit sa carbon; ang H ₂ molekula (berde ang kulay); ang diatomic molekula ng O ₂ (kulay asul); at ang diatomic molekula ng N ₂ (pula), kasama ang triple bond nito.

Mayroon silang, bukod sa karaniwang mga pag-aari, ilang mga kakaibang katangian o katangian na nagpapaliwanag kung bakit angkop ang mga ito para sa pagbuo ng mga biomolecules. Sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isang mababang timbang ng atom o masa, ito ay gumagawa ng mga ito napaka elektronegative at bumubuo sila ng matatag, malakas, high-covalent bond.

Pinagsasama-sama nila ang bumubuo ng bahagi ng istraktura ng mga organikong biomolecules tulad ng mga protina, karbohidrat, lipid at nucleic acid. Nakikilahok din sila sa pagbuo ng mga organikong molekula na kailangan para sa buhay; tulad ng tubig, H ₂ O.

Karaniwang Mga Tampok ng CHON

Mababang atomic mass

Mayroon silang isang mababang atomic mass. Ang masa ng atomic ng C, H, O at N ay: 12u, 1u, 16u at 14u. Ito ay nagiging sanhi ng mga ito na magkaroon ng isang mas maliit na radius ng atom, na kung saan ay pinapayagan silang magtatag ng matatag at malakas na mga bono ng covalent.

Ang mga covalent bond ay nabuo kapag ang mga atom na lumalahok upang mabuo ang mga molekum ay nagbabahagi ng kanilang mga electron ng valence.

Ang pagkakaroon ng isang mababang atomic mass, at samakatuwid ay isang mas mababang radius ng atom, ay ginagawang napaka elektronegative ang mga atoms na ito.

Mataas na electronegativity

C, H, O, at N ay lubos na elektronegative: malakas nilang akitin ang mga electron na kanilang ibinabahagi kapag bumubuo sila ng mga bono sa loob ng isang molekula.

Ang lahat ng mga karaniwang katangian na inilarawan para sa mga sangkap na kemikal na ito ay kanais-nais para sa katatagan at lakas ng mga covalent bond na kanilang nabuo.

Ang mga covalent bond na kanilang nabubuo ay maaaring maging apolar, kapag ang parehong mga elemento ay sumali, na bumubuo ng mga diatomic molecules tulad ng O ₂ . Maaari rin silang maging polar (o medyo polar) kapag ang isa sa mga atom ay mas electronegative kaysa sa iba pa, tulad ng sa kaso ng O na may paggalang kay H.

Ang mga sangkap na kemikal na ito ay may paggalaw sa pagitan ng mga buhay na nilalang at ang kapaligiran na kilala bilang biogeochemical cycle sa kalikasan.

Espesyal na katangian

Ang ilang mga partikularidad o pag-aari na pag-aari ng bawat isa sa mga sangkap na kemikal na nagbibigay ng dahilan para sa istruktura ng pag-andar nito ng biomolecules ay nabanggit sa ibaba.

Ang carbon atom C

-Dahil sa pag-tetravalence nito, ang C ay maaaring makabuo ng 4 na mga bono na may 4 na magkakaiba o pantay na elemento, na bumubuo ng isang mahusay na iba't ibang mga organikong molekula.

-Maaari itong makakabit sa iba pang mga carbon atoms na bumubuo ng mga mahabang chain, na maaaring linear o branched.

-Maaari din itong bumubuo ng siklado o sarado na mga molekula.

-Maaari itong bumubuo ng mga molekula na may solong, dobleng o triple na bono. Kung mayroong purong H sa istraktura bilang karagdagan sa C, pagkatapos ay nagsasalita kami ng mga hydrocarbons: alkanes, alkenes at alkynes, ayon sa pagkakabanggit.

-Ang pagsali sa O, o N, ang bono ay nakakakuha ng polarity, na nagpapadali sa solubility ng mga molekula na nagmula.

-By pagsasama sa iba pang mga atomo tulad ng O, H at N, bumubuo ito ng iba't ibang mga pamilya ng mga organikong molekula. Maaari itong bumuo ng aldehydes, ketones, alkohol, mga carboxylic acid, amines, eter, esters, bukod sa iba pang mga compound.

-Ang mga molekulang molekula ay magkakaroon ng magkakaibang pagbabagong-anyo ng spatial, na may kaugnayan sa pag-andar o aktibidad na biological.

Ang H atom

-Ako ang may pinakamababang bilang ng atomic ng lahat ng mga elemento ng kemikal, at pinagsasama sa O upang makabuo ng tubig.

-Ang H atom na ito ay naroroon sa isang malaking proporsyon sa mga kalansay ng carbon na bumubuo ng mga organikong molekula.

-Ang higit na halaga ng mga bono ng CH sa biomolecules, mas malaki ang enerhiya na ginawa sa kanilang oksihenasyon. Para sa kadahilanang ito, ang oksihenasyon ng mga fatty acid ay bumubuo ng higit na enerhiya kaysa sa ginawa sa catabolism ng carbohydrates.

Ang O atom

Ito ang bioelement na kasama ng H form na tubig. Ang oksiheno ay mas electronegative kaysa sa hydrogen, na pinapayagan itong bumuo ng mga dipoles sa molekula ng tubig.

Ang mga dipoles na ito ay pinadali ang pagbuo ng mga malakas na pakikipag-ugnay, na tinatawag na hydrogen bond. Mahina ang mga bono tulad ng H tulay ay mahalaga para sa solubility molekular at para sa pagpapanatili ng istraktura ng biomolecules.

Ang N atom

-Matatagpuan ito sa pangkat na amino ng mga amino acid, at sa variable na pangkat ng ilang mga amino acid tulad ng histidine, bukod sa iba pa.

Ito ay mahalaga para sa pagbuo ng mga amino sugars, ang mga nitrogenous na batayan ng mga nucleotides, coenzymes, bukod sa iba pang mga organikong molekula.

Ang mga molekula na bumubuo ng CHON

Tubig

Pinagmulan: Pixabay

Ang H at O ​​ay pinagsama sa pamamagitan ng mga covalent bond na bumubuo ng tubig sa isang proporsyon ng 2H at isang O. Dahil ang oxygen ay mas electronegative kaysa sa hydrogen, nagkakaisa silang bumubuo ng isang covalent bond ng polar type.

Sa pamamagitan ng pagkakaroon ng ganitong uri ng covalent bond, pinapayagan nito ang maraming sangkap na matutunaw sa pamamagitan ng pagbubuo ng mga bono ng hydrogen sa kanila. Ang tubig ay halos 70 hanggang 80% na bahagi ng istraktura ng isang organismo o buhay na nilalang.

Ang tubig ay ang unibersal na solvent, tinutupad nito ang maraming mga pag-andar sa kalikasan at sa mga buhay na nilalang; mayroon itong mga istruktura, metabolic at regulasyon na pag-andar. Sa isang tubig na daluyan, ang karamihan sa mga reaksyon ng kemikal ng mga nabubuhay na tao ay isinasagawa, bukod sa maraming iba pang mga pag-andar.

Ang mga gas

Pinagmulan: Pixabay

Sa pamamagitan ng unyon ng uri ng apolar covalent, iyon ay, nang walang pagkakaiba sa elektronegatividad, ang pantay na mga atomo tulad ng O ay nagkakaisa.Kaya, ang mga gas na pang-atmospheric ay nabuo, tulad ng nitrogen at molekular na oxygen, mahalaga para sa kapaligiran at buhay na nilalang.

Biomolecules

Pinagmulan: Max Pixel

Ang mga bioelement na ito ay nagkakaisa sa bawat isa, at sa iba pang mga bioelement, na bumubuo ng mga molekula ng mga nabubuhay na nilalang.

Ang mga ito ay sumali sa pamamagitan ng mga covalent bond, na nagbibigay ng pagtaas sa mga monomeric unit o simpleng mga organikong molekula. Ang mga ito ay sumali sa pamamagitan ng mga covalent bond at bumubuo ng mga kumplikadong organikong molekula o polimer at supramolecules.

Sa gayon, ang mga amino acid ay bumubuo ng mga protina, at ang monosaccharides ay ang mga yunit ng istruktura ng mga karbohidrat o karbohidrat. Ang mga fatty acid at gliserol ay bumubuo ng saponifiable lipids, at ang mononucleotides ay bumubuo ng mga nucleic acid na DNA at RNA.

Kabilang sa mga supramolécules ay, halimbawa: glycolipids, phospholipids, glycoproteins, lipoproteins, bukod sa iba pa.

Mga Sanggunian

1. Carey F. (2006). Kemikal na Organiko. (Ika-6 na ed.). Mexico, Mc Graw Hill.
2. Bayani ng Kurso. (2018). 2 function ng mga elemento ng bioelement pangunahing sa gitna. Nabawi mula sa: coursehero.com
3. Cronodon. (sf). Mga Bioelement. Nabawi mula sa: cronodon.com
4. Buhay na Tao. (2018). Mga Bioelement: Pag-uuri (Pangunahing at Pangalawang). Nabawi mula sa: lifepersona.com
5. Mathews, Holde at Ahern. (2002). Biochemistry (ika-3 ed.). Madrid: PEARSON