CHON: C koolstof, H waterstof, O zuurstof en N stikstof, zijn een groep van chemische elementen waaruit levende materie bestaat. Vanwege hun locatie in het periodiek systeem delen deze atomen kenmerken die ze geschikt maken om organische en covalente moleculen te vormen..
Deze vier chemische elementen vormen de meeste moleculen van levende wezens, die bio-elementen of biogene elementen worden genoemd. Ze behoren tot de groep van primaire of belangrijkste bio-elementen omdat ze voor 95% in de moleculen van levende wezens zitten.
CHON-moleculen en -atomen worden weergegeven in de bovenste afbeelding: een zeshoekige ring als een moleculaire eenheid in koolstof; het H-molecuultwee (Groene kleur); het diatomische molecuul van Otwee (de kleur blauw); en het diatomische molecuul van Ntwee (rood gekleurd), met zijn drievoudige binding.
Ze hebben, afgezien van de gemeenschappelijke eigenschappen, enkele eigenaardigheden of kenmerken die verklaren waarom ze geschikt zijn om biomoleculen te vormen. Doordat ze een laag atoomgewicht of -massa hebben, zijn ze erg elektronegatief en vormen ze stabiele, sterke en hoogenergetische covalente bindingen..
Ze binden samen en vormen een onderdeel van de structuur van organische biomoleculen zoals eiwitten, koolhydraten, lipiden en nucleïnezuren. Ze nemen ook deel aan de vorming van anorganische moleculen die essentieel zijn voor het bestaan van leven; zoals water, HtweeOF.
Artikel index
Ze hebben een lage atomaire massa. De atoommassa's van C, H, O en N zijn: 12u, 1u, 16u en 14u. Dit zorgt ervoor dat ze een kleinere atoomstraal hebben, waardoor ze op hun beurt stabiele en sterke covalente bindingen kunnen vormen..
Covalente bindingen worden gevormd wanneer de atomen die deelnemen om de moleculen te vormen, hun valentie-elektronen delen..
Omdat ze een lage atomaire massa hebben, en dus een lagere atomaire straal, zijn deze atomen erg elektronegatief.
C, H, O en N zijn erg elektronegatief: ze trekken de elektronen die ze delen sterk aan wanneer ze bindingen vormen binnen een molecuul.
Alle gemeenschappelijke eigenschappen die voor deze chemische elementen worden beschreven, zijn gunstig voor de stabiliteit en sterkte van de covalente bindingen die ze vormen..
De covalente bindingen die ze vormen, kunnen apolair zijn, wanneer dezelfde elementen samenkomen en diatomische moleculen vormen zoals Otwee. Ze kunnen ook polair (of relatief polair) zijn wanneer een van de atomen elektronegatiever is dan de andere, zoals in het geval van O met betrekking tot H.
Deze chemische elementen hebben een beweging tussen levende wezens en de omgeving die bekend staat als de biogeochemische cyclus in de natuur..
Hieronder worden enkele bijzonderheden of eigenschappen genoemd die elk van deze chemische elementen bezit die reden geven voor de structurele functie van biomoleculen..
-Vanwege zijn tetravalentie kan C 4 bindingen vormen met 4 verschillende of gelijke elementen, waardoor een grote verscheidenheid aan organische moleculen wordt gevormd.
-Het kan worden vastgemaakt aan andere koolstofatomen en vormen lange ketens, die lineair of vertakt kunnen zijn.
-Het kan ook cyclische of gesloten moleculen vormen.
-Het kan moleculen vormen met enkele, dubbele of drievoudige bindingen. Als er naast C in de structuur pure H is, dan spreken we van koolwaterstoffen: respectievelijk alkanen, alkenen en alkynen.
-Door zich te verbinden met O of N, verkrijgt de binding polariteit, wat de oplosbaarheid van de moleculen waaruit hij voortkomt, vergemakkelijkt..
-In combinatie met andere atomen zoals O, H en N, vormt het verschillende families van organische moleculen. Het kan onder andere aldehyden, ketonen, alcoholen, carbonzuren, aminen, ethers, esters vormen.
-Organische moleculen zullen verschillende ruimtelijke conformatie hebben, die gerelateerd zal zijn aan functionaliteit of biologische activiteit..
-Het heeft het laagste atoomnummer van alle chemische elementen en combineert met O om water te vormen.
-Dit H-atoom is in een groot deel aanwezig in de koolstofskeletten die organische moleculen vormen..
-Hoe groter het aantal C-H-bindingen in biomoleculen, hoe groter de energie die wordt geproduceerd door hun oxidatie. Om deze reden genereert de oxidatie van vetzuren meer energie dan die geproduceerd wordt bij de afbraak van koolhydraten..
Het is het bio-element dat samen met H water vormt. Zuurstof is meer elektronegatief dan waterstof, waardoor het dipolen kan vormen in het watermolecuul..
Deze dipolen vergemakkelijken de vorming van sterke interacties, waterstofbruggen genaamd. Zwakke bindingen zoals H-bruggen zijn essentieel voor moleculaire oplosbaarheid en voor het behoud van de structuur van biomoleculen..
-Het wordt gevonden in de aminogroep van aminozuren, en in de variabele groep van sommige aminozuren zoals histidine, onder anderen.
-Het is essentieel voor de vorming van aminosuikers, de stikstofbasen van nucleotiden, co-enzymen en andere organische moleculen.
H en O zijn verbonden door covalente bindingen en vormen water in een verhouding van 2H en O. Omdat zuurstof elektronegatiever is dan waterstof, vormen ze een covalente binding van het polaire type..
Door dit type covalente binding te hebben, kunnen veel stoffen oplosbaar zijn door er waterstofbindingen mee te vormen. Water maakt deel uit van de structuur van een organisme of levend wezen in ongeveer 70 tot 80%.
Water is het universele oplosmiddel, het vervult vele functies in de natuur en in levende wezens; het heeft structurele, metabolische en regulerende functies. In waterig medium worden de meeste chemische reacties van levende wezens uitgevoerd, naast vele andere functies..
Door vereniging van het apolaire covalente type, dat wil zeggen zonder verschil in elektronegativiteit, worden gelijke atomen verenigd zoals O. Aldus worden atmosferische gassen gevormd, zoals stikstof en moleculaire zuurstof, essentieel voor het milieu en levende wezens..
Deze bio-elementen verenigen zich met elkaar en met andere bio-elementen en vormen de moleculen van levende wezens.
Ze worden verbonden door covalente bindingen, waardoor monomere eenheden of eenvoudige organische moleculen ontstaan. Deze worden op hun beurt verbonden door covalente bindingen en vormen polymeren of complexe organische moleculen en supramoleculen..
Aminozuren vormen dus eiwitten en monosacchariden zijn de structurele eenheden van koolhydraten of koolhydraten. Vetzuren en glycerol vormen verzeepbare lipiden en mononucleotiden vormen nucleïnezuren DNA en RNA.
Onder de supramoleculen zijn bijvoorbeeld: glycolipiden, fosfolipiden, glycoproteïnen, lipoproteïnen, onder anderen.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.