CHON karakteristik umum, kekhasan, molekul yang membentuk

CHON: C karbon, H hidrogen, O oksigen, dan N nitrogen, adalah sekelompok unsur kimia yang membentuk materi hidup. Karena lokasinya dalam tabel periodik, atom-atom ini memiliki karakteristik yang membuat mereka dapat membentuk molekul organik dan kovalen.

Keempat unsur kimia ini membentuk mayoritas molekul makhluk hidup, yang disebut bioelemen atau unsur biogenik. Mereka termasuk dalam kelompok bioelemen primer atau utama karena mereka 95% dalam molekul makhluk hidup.

Pada gambar atas, molekul dan atom CHON ditunjukkan: cincin heksagonal sebagai unit molekul dalam karbon; molekul H₂ (hijau); molekul diatomik O₂ (biru); dan molekul diatomik N₂ (merah), dengan tautan rangkap tiga.

Mereka memiliki bagian dari sifat-sifat umum, beberapa kekhasan atau karakteristik yang menjelaskan mengapa mereka cocok untuk membentuk biomolekul. Memiliki berat rendah atau massa atom, ini membuatnya sangat elektronegatif dan membentuk ikatan kovalen yang stabil, kuat dan berenergi tinggi.

Mereka bergabung bersama sebagai bagian dari struktur biomolekul organik seperti protein, karbohidrat, lipid dan asam nukleat. Mereka juga berpartisipasi dalam pembentukan molekul anorganik yang penting agar kehidupan tetap ada; seperti air, H₂O.

Indeks

• 1 Karakteristik umum CHON
  • 1.1 Massa atom rendah
  • 1.2 Keelektronegatifan tinggi
• 2 Keistimewaan
  • 2.1 Atom karbon C
  • 2.2 Atom H
  • 2.3 Atom O
  • 2.4 N atom
• 3 Molekul yang membentuk CHON
  • 3.1 Air
  • 3.2 Gas
  • 3.3 Biomolekul
• 4 Referensi

Karakteristik umum CHON

Massa atom rendah

Mereka memiliki massa atom yang rendah. Massa atom C, H, O dan N adalah: 12 u, 1u, 16u dan 14u. Ini menyebabkan mereka memiliki jari-jari atom yang lebih kecil, yang pada gilirannya memungkinkan mereka untuk membentuk ikatan kovalen yang stabil dan kuat.

Ikatan kovalen terbentuk ketika atom yang berpartisipasi membentuk molekul berbagi elektron valensi mereka.

Memiliki massa atom yang rendah, dan karenanya jari-jari atom yang lebih rendah, membuat atom-atom ini sangat elektronegatif.

Elektronegativitas tinggi

C, H, O dan N sangat elektronegatif: mereka sangat menarik elektron yang mereka bagikan ketika mereka membentuk ikatan dalam molekul.

Semua sifat umum yang dijelaskan untuk unsur-unsur kimia ini menguntungkan untuk stabilitas dan kekuatan ikatan kovalen yang terbentuk.

Ikatan kovalen yang mereka bentuk dapat menjadi apolar, ketika elemen yang sama bergabung, membentuk molekul diatomik seperti O₂. Mereka juga bisa polar (atau relatif polar) ketika salah satu atom lebih elektronegatif daripada yang lain, seperti dalam kasus O sehubungan dengan H.

Unsur-unsur kimia ini memiliki pergerakan antara makhluk hidup dan lingkungan yang dikenal sebagai siklus biogeokimia di alam.

Kekhususan

Berikut adalah beberapa kekhasan atau sifat yang dimiliki oleh masing-masing unsur kimia ini yang memberikan alasan untuk fungsi struktural biomolekulnya.

Atom karbon C

-Karena tetravalensinya, C dapat membentuk 4 ikatan dengan 4 elemen yang berbeda atau sama, membentuk beragam molekul organik.

-Ia dapat dilekatkan pada atom karbon lain yang membentuk rantai panjang, yang bisa linier atau bercabang.

-Ini juga dapat membentuk molekul siklik atau tertutup.

-Ini dapat membentuk molekul dengan ikatan tunggal, rangkap dua atau rangkap tiga. Jika dalam struktur selain C ada H murni, kita berbicara tentang hidrokarbon: alkana, alkena dan alkalin, masing-masing.

-Ketika bergabung dengan O, atau N, tautan memperoleh polaritas, yang memfasilitasi kelarutan molekul yang berasal.

-Ketika dikombinasikan dengan atom lain seperti O, H dan N, ia membentuk keluarga molekul organik yang berbeda. Ini dapat membentuk aldehida, keton, alkohol, asam karboksilat, amina, eter, ester, di antara senyawa lainnya..

-Molekul organik akan memiliki konformasi spasial yang berbeda, yang akan terkait dengan fungsi atau aktivitas biologis.

Atom H.

-Ia memiliki nomor atom terendah dari semua elemen kimia, dan bergabung dengan O untuk membentuk air.

-Atom H ini hadir dalam proporsi besar dalam kerangka karbon yang membentuk molekul organik.

-Semakin besar jumlah ikatan C-H dalam biomolekul, semakin besar energi yang dihasilkan oleh oksidasi mereka. Untuk alasan ini, oksidasi asam lemak menghasilkan lebih banyak energi daripada yang dihasilkan dalam katabolisme karbohidrat..

Atom O

Ini adalah bioelement yang bersama-sama dengan H membentuk air. Oksigen lebih elektronegatif daripada hidrogen, yang memungkinkannya membentuk dipol dalam molekul air.

Dipol ini memfasilitasi pembentukan interaksi yang kuat, yang disebut ikatan hidrogen. Ikatan yang lemah seperti jembatan H sangat penting untuk kelarutan molekul dan untuk mempertahankan struktur biomolekul.

Atom N.

-Ini ditemukan dalam kelompok asam amino amino, dan dalam kelompok variabel dari beberapa asam amino seperti histidin, antara lain.

-Sangat penting untuk pembentukan gula amino, basa nitrogen nukleotida, koenzim, di antara molekul organik lainnya.

Molekul yang membentuk CHON

Air

H dan O bergabung dengan ikatan kovalen yang membentuk air dalam proporsi 2H dan O. Karena oksigen lebih elektronegatif daripada hidrogen, mereka bergabung membentuk ikatan kovalen tipe kutub.

Dengan memiliki jenis ikatan kovalen, ini memungkinkan banyak zat larut dengan membentuk ikatan hidrogen dengannya. Air adalah bagian dari struktur organisme atau makhluk hidup di sekitar 70 hingga 80%.

Air adalah pelarut universal, ia memenuhi banyak fungsi di alam dan pada makhluk hidup; Ini memiliki fungsi struktural, metabolisme dan pengaturan. Dalam medium berair, sebagian besar reaksi kimia makhluk hidup dilakukan, di antara banyak fungsi lainnya.

Gas-gas itu

Dengan penyatuan tipe kovalen apolar, yaitu, tanpa perbedaan keelektronegatifan, atom-atom yang sama seperti O disatukan. Dengan demikian, gas-gas atmosfer, seperti nitrogen dan oksigen molekuler, penting bagi lingkungan dan makhluk hidup terbentuk.

Biolekulnya

Bioelemen ini bergabung bersama, dan dengan bioelements lainnya, membentuk molekul makhluk hidup.

Mereka bergabung dengan ikatan kovalen, sehingga memunculkan unit monomer atau molekul organik sederhana. Ini pada gilirannya bergabung dengan ikatan kovalen dan membentuk polimer atau molekul organik kompleks dan supramolekul.

Jadi, asam amino membentuk protein, dan monosakarida adalah unit struktural karbohidrat atau karbohidrat. Asam lemak dan gliserol membentuk lipid yang dapat disabunkan, dan mononukleotida membentuk asam nukleat DNA dan RNA.

Di antara supramolekul adalah, misalnya: glikolipid, fosfolipid, glikoprotein, lipoprotein, antara lain.

Referensi

1. Carey F. (2006). Kimia Organik (Ed. 6). Meksiko, Bukit Mc Graw.
2. Pahlawan kursus. (2018). 2 fungsi unsur-unsur bio. Diperoleh dari: coursehero.com
3. Cronodon. (s.f.). Bioelements. Diperoleh dari: cronodon.com
4. Orang hidup (2018). Bioelements: Klasifikasi (Primer dan Sekunder). Diperoleh dari: lifepersona.com
5. Mathews, Holde, dan Ahern. (2002). Biokimia (edisi ke-3). Madrid: PEARSON