CHON : C 탄소, H 수소, O 산소 및 N 질소는 생물체를 구성하는 화학 원소 그룹입니다. 주기율표에서의 위치로 인해 이러한 원자는 유기 및 공유 분자를 형성하는 데 적합한 특성을 공유합니다.
이 네 가지 화학 원소는 생물 원소 또는 생물 원소라고 불리는 생물 분자의 대부분을 구성합니다. 그들은 생물 분자의 95 %를 차지하기 때문에 1 차 또는 주요 생물 요소 그룹에 속합니다.
출처 : Gabriel Bolívar
CHON 분자와 원자는 위 이미지에 나와 있습니다. 탄소 분자 단위 인 육각형 고리; H 2 분자 (녹색) O의 이원자 분자 2 (푸른 색); 및 삼중 결합을 가진 N 2 (적색) 의 이원자 분자 .
그들은 일반적인 특성과는 별도로 생체 분자 형성에 적합한 이유를 설명하는 몇 가지 특성 또는 특성을 가지고 있습니다. 원자량이나 질량이 낮기 때문에 매우 전기 음성으로 만들어 안정적이고 강한 고 에너지 공유 결합을 형성합니다.
이들은 함께 결합하여 단백질, 탄수화물, 지질 및 핵산과 같은 유기 생체 분자 구조의 일부를 형성합니다. 그들은 또한 생명체가 존재하는 데 필수적인 무기 분자의 형성에 참여합니다. 물과 같은 H 2 O.
CHON 공통 기능
낮은 원자 질량
그들은 원자 질량이 낮습니다. C, H, O 및 N의 원자 질량은 12u, 1u, 16u 및 14u입니다. 이로 인해 원자 반경이 더 작아 져 안정적이고 강력한 공유 결합을 설정할 수 있습니다.
공유 결합은 분자를 형성하기 위해 참여하는 원자가 원자가 전자를 공유 할 때 형성됩니다.
원자 질량이 낮기 때문에 원자 반경이 낮기 때문에 이러한 원자는 매우 전기 음성이됩니다.
높은 전기 음성도
C, H, O 및 N은 전기 음성이 매우 높습니다. 분자 내에서 결합을 형성 할 때 공유하는 전자를 강하게 끌어 당깁니다.
이러한 화학 원소에 대해 설명 된 모든 공통 속성은 이들이 형성하는 공유 결합의 안정성과 강도에 유리합니다.
이들이 형성하는 공유 결합은 동일한 원소가 결합 할 때 무극성이어서 O 2 와 같은 이원자 분자를 형성 합니다. 또한 원자 중 하나가 H에 대해 O의 경우와 같이 다른 원자보다 전기 음성이 더 높을 때 극성 (또는 상대적 극성) 일 수 있습니다.
이 화학 원소는 자연에서 생물 지구 화학적 순환으로 알려진 생물과 환경 사이를 이동합니다.
특별한 기능
생체 분자의 구조적 기능에 대한 이유를 제시하는 이러한 각 화학 원소가 소유하는 몇 가지 특수성 또는 특성이 아래에 언급되어 있습니다.
탄소 원자 C
-4 가로 인해 C는 4 개의 다른 또는 동일한 원소로 4 개의 결합을 형성하여 매우 다양한 유기 분자를 형성 할 수 있습니다.
-긴 사슬을 형성하는 다른 탄소 원자에 부착 될 수 있으며 선형 또는 분지 형일 수 있습니다.
-또한 순환 또는 폐쇄 분자를 형성 할 수 있습니다.
-단일, 이중 또는 삼중 결합으로 분자를 형성 할 수 있습니다. C 외에 구조에 순수한 H가 있으면 각각 알칸, 알켄 및 알킨과 같은 탄화수소에 대해 이야기합니다.
-O 또는 N과 결합함으로써 결합은 극성을 획득하여 생성되는 분자의 용해도를 촉진합니다.
-O, H 및 N과 같은 다른 원자와 결합하여 다른 유기 분자 계열을 형성합니다. 알데히드, 케톤, 알코올, 카르 복실 산, 아민, 에테르, 에스테르 등을 형성 할 수 있습니다.
-유기 분자는 기능 또는 생물학적 활동과 관련된 다른 공간 구조를 갖습니다.
H 원자
-모든 화학 원소의 원자 번호가 가장 낮으며 O와 결합하여 물을 형성합니다.
-이 H 원자는 유기 분자를 형성하는 탄소 골격에 많은 비율로 존재합니다.
-생체 분자의 CH 결합 양이 많을수록 산화와 함께 생성되는 에너지가 커집니다. 이러한 이유로 지방산의 산화는 탄수화물의 이화 작용에서 생성되는 에너지보다 더 많은 에너지를 생성합니다.
O 원자
H와 함께 물을 형성하는 것은 생물 원소입니다. 산소는 수소보다 전기 음성이 커서 물 분자에서 쌍극자를 형성 할 수 있습니다.
이 쌍극자는 수소 결합이라고하는 강한 상호 작용의 형성을 촉진합니다. H 브리지와 같은 약한 결합은 분자 용해도 및 생체 분자의 구조 유지에 필수적입니다.
N 원자
-아미노산의 아미노 그룹과 히스티딘과 같은 일부 아미노산의 가변 그룹에서 발견됩니다.
-아미노 당, 뉴클레오타이드의 질소 염기, 조효소 등의 유기 분자의 형성에 필수적입니다.
CHON을 구성하는 분자
물
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H와 O는 2H와 O의 비율로 물을 형성하는 공유 결합에 의해 결합됩니다. 산소는 수소보다 더 전기 음성 적이기 때문에 결합되어 극성 유형의 공유 결합을 형성합니다.
이러한 유형의 공유 결합을 통해 많은 물질이 수소 결합을 형성하여 용해 될 수 있습니다. 물은 유기체 또는 생명체 구조의 약 70 ~ 80 %를 차지합니다.
물은 보편적 인 용매이며 자연과 생명체에서 많은 기능을 수행합니다. 그것은 구조적, 신진 대사 및 규제 기능을 가지고 있습니다. 수성 매질에서 대부분의 생명체의 화학 반응은 다른 많은 기능 중에서 수행됩니다.
가스
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전기 음성도의 차이가없는 무극성 공유 형의 결합으로 O와 같은 동일한 원자가 결합되어 환경과 생명체에 필수적인 질소와 분자 산소와 같은 대기 가스가 형성됩니다.
생체 분자
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이 생물 요소는 서로 결합하고 다른 생물 요소와 결합하여 생물 분자를 형성합니다.
이들은 공유 결합으로 결합되어 단량체 단위 또는 단순한 유기 분자를 생성합니다. 이들은 차례로 공유 결합에 의해 결합되어 복잡한 유기 분자 또는 고분자 및 초분자를 형성합니다.
따라서 아미노산은 단백질을 형성하고 단당류는 탄수화물 또는 탄수화물의 구조 단위입니다. 지방산과 글리세롤은 비누화 가능한 지질을 구성하고 모노 뉴클레오티드는 핵산 DNA와 RNA를 구성합니다.
supramolécules에는 예를 들어 당지질, 인지질, 당 단백질, 지단백질 등이 있습니다.
참고 문헌
- 캐리 F. (2006). 유기 화학. (6 판). 멕시코, Mc Graw Hill.
- 코스 영웅. (2018). 2 가지 기능의 바이오 요소 중 1 차 바이오 요소. 출처 : coursehero.com
- 크로노 돈. (sf). 생물 요소. 출처 : cronodon.com
- 생명 인. (2018). 생물 요소 : 분류 (1 차 및 2 차). 출처 : lifepersona.com
- Mathews, Holde 및 Ahern. (2002). 생화학 (3 판). 마드리드 : PEARSON