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Biología

   
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Inicio > ¿Por qué el C, H, O y N son los bioelementos fundamentales?

Abundan en las capas más externas de la Tierra (Litosfera, Atmósfera e Hidrosfera), por lo que los seres vivos pueden obtenerlos fácilmente.
- Los átomos de estos elementos establecen fácilmente entre ellos enlaces fuertes y estables como son los enlaces covalentes, es decir, enlaces formados por compartición de pares de electrones.
Esto se debe a que estos átomos presentan el último orbital electrónico incompleto, por lo que, a fin de alcanzar una configuración estable, tienden a compartir e-.
Un átomo tiene configuración estable cuando, en el nivel más externo, presenta el mismo nº de e- que el gas noble más próximo en el Sistema Periódico: en el caso del H es el He (2e-); en el caso del C, O, N es el Ne (8e-)

Bioelementos fundamentales

Cada par de e- compartidos por dos átomos origina un enlace covalente; para simbolizarlo se puede usar la notación de Lewis, según la cual los e- más externos se señalan con puntos (•) o cruces (x) que rodean al símbolo del átomo:

Puede suceder que el par de e- sea suministrado por un sólo átomo; el enlace se llama entonces covalente coordinado; se produce, p.e., cuando una molécula de agua capta un ión Hidrógeno (H+), el par de e- los aporta el O y se indica con una flecha (-->).
También el NH3 capta un ión (H+) y forma el ión amonio (NH4+); los e- del enlace los aporta el N

Si los átomos unidos tienen la misma tendencia a atraer e-, darán lugar a moléculas apolares, por ejemplo, los compuestos formados por átomos iguales, H2, O2, N2, etc., y los constituidos por carbono e hidrógeno (hidrocarburos), como CH4 (metano), C3H8, (propano), C6H6 (benceno), etc..
Si unos átomos atraen más hacia sí los electrones, se forman moléculas polares, con un polo + y otro -. Así los átomos de O y de N tienen fuerte tendencia a atraer los e- que comparten con otros átomos, dando lugar a moléculas polares, como el H2O y el NH3.
- Los átomos de C pueden compartir pares de e- entre sí, estableciendo enlaces covalentes simples, dobles o triples muy estables, lo que permite la formación de cadenas carbonadas más o menos largas, abiertas o cerradas, con o sin ramificaciones.

A estas cadenas se unen los átomos de H, O y N, lo que permite la existencia en la Naturaleza de un gran nº de moléculas carbonadas diferentes; a estas moléculas con un esqueleto carbonado se les llama moléculas orgánicas

Además, la configuración tetraédrica de los enlaces del C, permite que las moléculas orgánicas presenten estructuras tridimensionales distintas.
Muchas de estas moléculas son solubles en el agua, lo que facilita las interacciones entre ellas y permite las reacciones químicas necesarias para la vida. Por tanto, el Carbono,es el elemento en que se basa la química de los seres vivos.

Estructura tetraedrica

Más información:

Bioelementos

Bioelementos en la biosfera

 

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