ลักษณะทั่วไปของ CHON, ลักษณะเฉพาะ, โมเลกุลที่ทำขึ้น



CHON: คาร์บอน C, H ไฮโดรเจน, ออกซิเจน O และไนโตรเจน N เป็นกลุ่มขององค์ประกอบทางเคมีที่ทำขึ้นสิ่งมีชีวิต เนื่องจากตำแหน่งของพวกมันในตารางธาตุอะตอมเหล่านี้จึงมีคุณสมบัติที่ทำให้พวกมันสามารถสร้างโมเลกุลอินทรีย์และโควาเลนต์ได้.

องค์ประกอบทางเคมีทั้งสี่นี้ก่อให้เกิดโมเลกุลส่วนใหญ่ของสิ่งมีชีวิตเรียกว่าองค์ประกอบทางชีวภาพหรือองค์ประกอบทางชีวภาพ พวกเขาอยู่ในกลุ่มขององค์ประกอบทางชีวภาพหลักหรือหลักเพราะพวกเขา 95% ในโมเลกุลของสิ่งมีชีวิต.

ในภาพด้านบนโมเลกุล CHON และอะตอมถูกแสดง: วงแหวนหกเหลี่ยมเป็นหน่วยโมเลกุลในคาร์บอน โมเลกุล H2 (สีเขียว); โมเลกุลไดอะตอมมิกของ O2 (สีฟ้า); และโมเลกุลไดอะตอมมิกของ N2 (แดง) พร้อมลิงก์สามเส้น.

พวกมันมีคุณสมบัติทั่วไปส่วนหนึ่งมีลักษณะเฉพาะบางอย่างหรือลักษณะที่อธิบายว่าทำไมพวกเขาจึงเหมาะที่จะสร้างโมเลกุลชีวภาพ มีน้ำหนักเบาหรือมีมวลปรมาณูทำให้พวกเขามีอิเลคโตรเนกาติตีมากและสร้างพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแกร่งแข็งแรงและพลังงานสูง.

พวกมันรวมตัวกันเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างของสารชีวโมเลกุลชีวภาพเช่นโปรตีนคาร์โบไฮเดรตไขมันและกรดนิวคลีอิก พวกเขายังมีส่วนร่วมในการสร้างโมเลกุลอนินทรีย์ที่จำเป็นสำหรับชีวิต เช่นน้ำ H2O.

ดัชนี

  • 1 ลักษณะทั่วไปของ CHON
    • 1.1 มวลอะตอมต่ำ
    • 1.2 อิเลคโตรเนกาติวีตี้สูง
  • 2 ลักษณะเฉพาะ
    • 2.1 อะตอมคาร์บอน
    • 2.2 อะตอม H
    • 2.3 อะตอมของ O
    • 2.4 อะตอม N
  • 3 โมเลกุลที่ประกอบขึ้นเป็น CHON
    • 3.1 น้ำ
    • 3.2 ก๊าซ
    • 3.3 ชีวโมเลกุล
  • 4 อ้างอิง

ลักษณะทั่วไปของ CHON

มวลอะตอมต่ำ

พวกมันมีมวลอะตอมต่ำ มวลอะตอมของ C, H, O และ N คือ: 12 u, 1u, 16u และ 14u สิ่งนี้ทำให้พวกเขามีรัศมีอะตอมเล็กลงซึ่งจะช่วยให้พวกเขาสร้างพันธะโควาเลนต์ที่มั่นคงและแข็งแกร่ง.

พันธะโควาเลนต์จะเกิดขึ้นเมื่ออะตอมที่มีส่วนร่วมในรูปแบบของโมเลกุลแบ่งปันอิเล็กตรอนของวาเลนซ์.

มีมวลอะตอมต่ำและมีรัศมีอะตอมต่ำกว่าทำให้อะตอมเหล่านี้มีประจุไฟฟ้ามาก.

อิเลคโตรเนกาติตี้สูง

C, H, O และ N นั้นมีอิเลคโตรเนกาติตีค่อนข้างมาก: พวกมันดึงดูดอิเล็กตรอนที่พวกมันแบ่งปันเมื่อพวกมันก่อพันธะภายในโมเลกุล.

คุณสมบัติทั่วไปทั้งหมดที่อธิบายไว้สำหรับองค์ประกอบทางเคมีเหล่านี้เอื้ออำนวยต่อความมั่นคงและความแข็งแรงของพันธะโควาเลนต์ที่เกิดขึ้น.

พันธะโควาเลนต์ที่พวกมันก่อตัวนั้นสามารถเป็น apolar ได้เมื่อมีการรวมตัวกันเข้าด้วยกันทำให้เกิดโมเลกุลไดอะตอมมิกเช่น O2. พวกมันยังสามารถเป็นขั้ว (หรือค่อนข้างเป็นขั้ว) เมื่ออะตอมหนึ่งมีอิเลคโตรเนกาติตีมากกว่าอะตอมอื่นเช่นในกรณีของ O เทียบกับ H.

องค์ประกอบทางเคมีเหล่านี้มีการเคลื่อนไหวระหว่างสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อมที่เรียกว่าวัฏจักร biogeochemical ในธรรมชาติ.

คุณสมบัติพิเศษ

นี่คือลักษณะเฉพาะบางอย่างหรือคุณสมบัติที่แต่ละองค์ประกอบทางเคมีเหล่านี้มีที่ให้เหตุผลในการทำงานโครงสร้างของชีวโมเลกุล.

อะตอมคาร์บอน C

-เนื่องจาก tetravalence ทำให้ C สามารถสร้างพันธะ 4 ตัวที่มีองค์ประกอบต่างกัน 4 ค่าหรือเท่ากันทำให้เกิดโมเลกุลอินทรีย์ที่หลากหลาย.

-มันสามารถติดกับอะตอมคาร์บอนอื่น ๆ ที่สร้างสายโซ่ยาวซึ่งสามารถเป็นเชิงเส้นหรือแยกได้.

-นอกจากนี้ยังสามารถก่อตัวเป็นวัฏจักรหรือโมเลกุลปิด.

-มันสามารถสร้างโมเลกุลที่มีพันธะเดี่ยวสองหรือสาม ถ้าในโครงสร้างที่อยู่นอกเหนือจาก C นั้นบริสุทธิ์ H เรากำลังพูดถึงไฮโดรคาร์บอน: อัลเคน, อัลเคนและอัลคีเนสตามลำดับ.

-เมื่อเข้าร่วมกับ O หรือ N การเชื่อมโยงได้รับขั้วซึ่งอำนวยความสะดวกในการละลายของโมเลกุลที่มา.

-เมื่อรวมกับอะตอมอื่นเช่น O, H และ N มันจะก่อตัวเป็นโมเลกุลของสารอินทรีย์หลายตระกูล มันสามารถสร้างอัลดีไฮด์, คีโตน, แอลกอฮอล์, กรดคาร์บอกซิลิก, เอมีน, อีเทอร์, เอสเทอร์และสารประกอบอื่น ๆ.

-โมเลกุลอินทรีย์จะมีโครงสร้างเชิงพื้นที่ที่แตกต่างกันซึ่งจะเกี่ยวข้องกับการทำงานหรือกิจกรรมทางชีวภาพ.

อะตอม H

-มันมีเลขอะตอมต่ำที่สุดขององค์ประกอบทางเคมีทั้งหมดและรวมกับ O เพื่อสร้างน้ำ.

-อะตอม H นี้มีอยู่ในสัดส่วนขนาดใหญ่ในโครงกระดูกคาร์บอนซึ่งก่อตัวเป็นโมเลกุลอินทรีย์.

-ยิ่งปริมาณของพันธะ C-H ในโมเลกุลชีวมวลมากเท่าไหร่พลังงานที่เกิดจากการออกซิเดชั่นก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ด้วยเหตุนี้การออกซิเดชั่นของกรดไขมันจึงให้พลังงานมากกว่าที่เกิดขึ้นในการย่อยสลายคาร์โบไฮเดรต.

อะตอมของ O

มันเป็นองค์ประกอบทางชีวภาพที่รวมกับ H สร้างน้ำ ออกซิเจนมีอิเลคโตรเนกาติตีมากกว่าไฮโดรเจนซึ่งทำให้เกิดเป็นไดโพลในโมเลกุลของน้ำ.

ไดโพลเหล่านี้ช่วยให้เกิดการปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งเรียกว่าพันธะไฮโดรเจน พันธะที่อ่อนแอเช่นสะพานเอชเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการละลายในระดับโมเลกุลและเพื่อรักษาโครงสร้างของสารชีวโมเลกุล.

อะตอม N

-พบในกลุ่มอะมิโนของกรดอะมิโนและในกลุ่มตัวแปรของกรดอะมิโนบางชนิดเช่นฮิสติดีนและอื่น ๆ.

-มันเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการก่อตัวของอะมิโนน้ำตาล, ฐานไนโตรเจนของนิวคลีโอไทด์, โคเอ็นไซม์, ในหมู่โมเลกุลอินทรีย์อื่น ๆ.

โมเลกุลที่ประกอบขึ้นเป็น CHON

เรื่องของน้ำ

H และ O ถูกรวมเข้าด้วยกันโดยพันธะโควาเลนต์ที่สร้างน้ำในสัดส่วน 2H และ O เนื่องจากออกซิเจนมีอิเลคโตรเนกาติตีมากกว่าไฮโดรเจน.

โดยการมีพันธะโควาเลนต์ชนิดนี้จะช่วยให้สารจำนวนมากสามารถละลายได้โดยสร้างพันธะไฮโดรเจนกับพวกเขา น้ำเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตหรือสิ่งมีชีวิตในประมาณ 70 ถึง 80%.

น้ำเป็นตัวทำละลายสากลมันทำหน้าที่หลายอย่างในธรรมชาติและในสิ่งมีชีวิต มันมีฟังก์ชั่นโครงสร้างการเผาผลาญและกฎระเบียบ ในน้ำที่มีปฏิกิริยาทางเคมีส่วนใหญ่ของสิ่งมีชีวิตจะดำเนินการในหมู่ฟังก์ชั่นอื่น ๆ อีกมากมาย.

แก๊ส

โดยการรวมกันของ apolar covalent type กล่าวคือโดยไม่มีความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้อะตอมที่เท่ากันอย่าง O จะรวมกันดังนั้นก๊าซในบรรยากาศเช่นไนโตรเจนและโมเลกุลของออกซิเจน.

โมเลกุลชีวโมเลกุล

องค์ประกอบทางชีวภาพเหล่านี้รวมเข้าด้วยกันและร่วมกับองค์ประกอบอื่น ๆ ก่อให้เกิดโมเลกุลของสิ่งมีชีวิต.

พวกเขาจะเข้าร่วมโดยพันธะโควาเลนต์ก่อให้เกิดหน่วยโมโนเมอริกหรือโมเลกุลอินทรีย์ที่เรียบง่าย สิ่งเหล่านี้จะถูกรวมเข้าด้วยกันโดยพันธะโควาเลนต์และสร้างโพลีเมอร์หรือโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อนและ supramolecules.

ดังนั้นกรดอะมิโนในรูปของโปรตีนและโมโนแซคคาไรด์เป็นหน่วยโครงสร้างของคาร์โบไฮเดรตหรือคาร์โบไฮเดรต กรดไขมันและกลีเซอรอลก่อตัวเป็นกรดไขมันชนิดสะพอนิฟิลและกรดอะมิโนนิวคลีโอไทด์ประกอบไปด้วยกรดนิวคลีอิก DNA และ RNA.

ตัวอย่างเช่น: glycolipids, phospholipids, glycoproteins, lipoproteins, หมู่ supramolecules.

การอ้างอิง

  1. Carey F. (2006) เคมีอินทรีย์ (6th ed.) เม็กซิโก, Mc Graw Hill.
  2. หลักสูตรฮีโร่ (2018) องค์ประกอบขององค์ประกอบทางชีวภาพ 2 องค์ประกอบหลักในหมู่ สืบค้นจาก: coursehero.com
  3. Cronodon ( N.d. ) Bioelements สืบค้นจาก: cronodon.com
  4. บุคคลแห่งชีวิต (2018) องค์ประกอบทางชีวภาพ: การจำแนกประเภท (ประถมศึกษาและมัธยมศึกษา) ดึงมาจาก: lifepersona.com
  5. แมทธิวส์โฮลด์และเฮิร์น (2002) ชีวเคมี (ฉบับที่ 3) มาดริด: PEARSON