Organik moddalar ... Organik moddalar ... Organik kimyo

Organik moddalar uglerod mavjud bo'lgan kimyoviy birikma. Istisnolar faqat karbon kislotasi, karbidlar, karbonat, siyanidlar va uglerod oksidi.

Tarix

"Organik moddalar" atamasi olimlarning kundalik hayotida kimyo erta rivojlanish bosqichida paydo bo'ldi. O'sha paytda hayajonli dunyo namoyishlari hukmron edi. Bu Aristotel va Pliniyning urf-odatlarining davomi edi. Ushbu davr mobaynida o'rgangan odamlar dunyoni tiriklarga va jonsizlarga ajratib turish bilan band edi. Shu bilan birga, istisnosiz barcha moddalar aniq mineral va organik moddalarga bo'lingan edi. "Jonli" moddalarning birikmalarini sintez qilish uchun maxsus "kuch" zarur deb hisoblar edi. Barcha tirik mavjudotlarga xosdir va u holda u tarkibiy elementlarni shakllantira olmaydi.

Zamonaviy ilm-fan uchun kulgili so'zlar, 1828-yilgacha Friedrich Wöhler uni eksperimental ravishda rad etdi. U noorganik ammoniy sianatidan organik karbamidni olishga muvaffaq bo'ldi. Bu kimyo oldinga surildi. Shu bilan birga, moddalarning organik va noorganik moddalarga bo'linishi hozirgi paytda saqlanib qoldi. Bu tasnifning asosini tashkil etadi. Taxminan 27 million organik birikma ma'lum.

Nima uchun ko'p organik birikmalar?

Organik moddalar ba'zi istisnolardan iborat bo'lib, u uglerod tarkibiy qismidir. Aslida, bu juda qiziq narsa. Uglerod atomlaridan zanjir hosil qila oladi. Ularning o'zaro munosabati barqarordir.

Bundan tashqari, organik moddalar uglerod - IV qiymatini ko'rsatadi. Shundan kelib chiqadigan narsa shuni anglatadiki, bu element faqatgina bitta emas, balki ikki va uch marta boshqa moddalar birikmalari bilan shakllana oladi. Ko'pchilikning ko'payishi natijasida atomlardan iborat zanjir qisqaroq bo'ladi. Shu bilan birga, aloqa barqarorligi oshadi.

Bundan tashqari uglerod to'g'ri, chiziqli va volumetrik strukturalarni hosil qilish qobiliyatiga ega. Shuning uchun tabiatda juda ko'p turli xil organik moddalar mavjud.

Tarkibi

Yuqorida aytib o'tganimizdek, organik moddalar uglerod birikmasidir. Va bu juda muhim. Organik birikmalar davriy jadvalning deyarli har qanday elementi bilan bog'langan hollarda yuzaga keladi. Tabiatda, ko'pincha ularning tarkibida (uglerodga qo'shimcha ravishda) kislorod, vodorod, oltingugurt, azot va fosfor mavjud. Qolgan qismlar kamroq tarqalgan.

Xususiyatlar

Shunday qilib, organik moddalar uglerod birikmasidir. Bunday holda, u bir-biriga mos keladigan bir necha muhim mezon mavjud. Organik kelib chiqishining barcha moddalari umumiy xususiyatlarga ega:

1. Atomlar orasidagi mavjud bo'lgan turli xil birikmalar muqarrar ravishda izomerlarning paydo bo'lishiga olib keladi. Avvalo u uglerod molekulalarining kombinatsiyasi orqali hosil bo'ladi. Izomerler bir molekulyar og'irlik va kompozitsiyaga ega bo'lgan turli moddalardir, ammo ular turli xil kimyoviy-fizik xususiyatlarga ega. Bu hodisa izomerizm deb ataladi.

2. Yana bir mezon - homologiya fenomeni. Bu organik birikmalar turkumidir, ular ichida qo'shni moddalar formulasi bir CH2 guruhi tomonidan avvalgilaridan farq qiladi. Ushbu muhim xususiyat materialshunoslikda qo'llaniladi.

Organik moddalar sinflari qanday?

Organik birikmalarga bir nechta sinf kiradi. Ular hamma biladi. Ular proteinlar, lipidlar va uglevodlardir. Ushbu guruhlarni biologik polimer deb atash mumkin. Har qanday organizmda hujayra darajasida metabolizmga qatnashadilar. Bu guruhga nuklein kislotalar kiradi. Shunday qilib, organik modda kunlik iste'mol qiladigan narsalar, nima qilishimiz haqida gapirishimiz mumkin.

Proteinlar

Proteinlar tarkibiy tarkibiy qismlardan iborat - aminokislotalar. Ularning monomeri. Proteinlarga oqsil deyiladi. Taxminan 200 turdagi aminokislotalar ma'lum. Ularning barchasi tirik organizmlardan topilgan. Ammo ularning yigirma nafari oqsillarni tashkil qiladi. Ular asosiy deb nomlanadi. Ammo adabiyotda, siz kamroq mashhur atamalar - proteinogen va oq tuzuvchi aminokislotalarni topishingiz mumkin. Bu sinfdagi organik moddalarning formulasi omin (-NH2) va karboksil (-COOH) tarkibiy qismlarini o'z ichiga oladi. Ularning orasida bir xil uglerod aloqalari bilan bog'langan.

Oksillar vazifalari

O'simlik va hayvonlarning tanasida oqsillar juda muhim vazifalarni bajaradi. Lekin asosiysi tizimli. Proteinlar kameralardagi hujayrali membrananing asosiy tarkibiy qismlari va organellalarning matritsasi. Bizning tanamizda arteriya, tomirlar va mayda tomirlar, tendonlar va xaftalar, tirnoqlar va sochlarning barcha devorlari asosan turli oqsillardan iborat.

Keyingi vazifa enzimatikdir. Proteinlar fermentlar bo'lib xizmat qiladi. Ular organizmdagi kimyoviy reaktsiyalarni davom ettiradilar. Ular oshqozon-ichak traktidagi ozuqaviy tarkibiy qismlarning parchalanishiga javobgardirlar. O'simliklarda fermentlar fotosintez paytida uglerod holatini aniqlaydi.

Ba'zi oqsillar turlari tanada turli moddalar, masalan, kislorodga ega. Organik moddalar ham ularni birlashtira oladi. Transport vazifasi shu tarzda amalga oshiriladi. Proteinlar temir ionlari, yog 'kislotalari, gormonlar va, albatta, karbon dioksid va gemoglobinni qon tomirlari bo'ylab olib yuradilar. Tashish hujayralararo darajada sodir bo'ladi.

Protein birikmalari - immunoglobulinlar - himoya funktsiyalarining bajarilishidan mas'ul. Ular qonning antikorlari. Masalan, trombin va fibrinogen koagulyatsiya jarayonida faol ishtirok etadi. Shunday qilib, ular katta qon yo'qotishining oldini oladi.

Proteinlar kontraktil funktsiya uchun javobgardir. Miyozin va aktin protofibrillalari doimiy ravishda bir-biriga nisbatan toymasin harakatlar qilsa ham, mushak tolalari bilan shartnoma tuziladi. Ammo yagona hujayrali organizmlarda shunga o'xshash jarayonlar sodir bo'ladi. Bakteriyalarning shikastlanishlar harakati ham oqsil xarakteriga ega bo'lgan mikrotubulalarning sindromi bilan bevosita bog'liq.

Organik moddalar oksidlanishi katta miqdorda energiya chiqaradi. Ammo, odatda, oqsillar energiya ehtiyojlari uchun juda kam qo'llaniladi. Bu barcha aktsiyalar tugaganidan keyin sodir bo'ladi. Bu lipidlar va karbonhidratlar uchun eng yaxshi. Shuning uchun oqsillar energiya funksiyasini bajarishi mumkin, ammo faqat muayyan sharoitlarda.

Lipidlar

Organik moddalar yog 'ga o'xshash birikma. Lipidlar eng oddiy biologik molekulalarga kiradi. Ular suvda erimaydi, ammo ular benzin, efir va xloroform kabi nodir bo'lmagan eritmalarda parchalanadi. Ular barcha tirik hujayralarning bir qismidir. Kimyoviy sifatida lipidlar spirtli va karboksilik kislotalarning esterlaridir . Ularning eng mashhurlari - yog'lar. Hayvon va o'simliklarning tanasida ushbu moddalar juda muhim vazifalarni bajaradi. Ko'p lipidlar tibbiyot va sanoatda qo'llaniladi.

Lipitlarning funktsiyalari

Ushbu organik kimyoviy moddalar hujayralardagi oqsillar bilan birgalikda biologik membranalar hosil qiladi. Lekin ularning asosiy vazifasi - energiya. Yog 'molekulalarini oksidlashda katta miqdorda energiya chiqariladi. ATP hujayralarida ta'limga ketadi. Tanadagi lipidlar shaklida katta miqdordagi energiya zahiralari to'planishi mumkin. Ba'zan ular normal hayotni amalga oshirish uchun zarur bo'lganidan ham ko'proqdir. "Yog '" hujayralarining metabolizmidagi patologik o'zgarishlar bilan katta bo'ladi. Odil sud uchun, bunday ortiqcha zaxiralar faqat uyquga ketadigan va o'simliklar uchun zarur bo'lgan choralarni ko'rish kerak. Ko'pchilik sovuq davrda daraxtlar va daraxtlar tuproqda oziqlanayotganiga ishonishadi. Haqiqatan ham ular yoz davrida yog'lar va yog'larni etkazib berishmoqda.

Odamlar va hayvonlarda yog'lar ham himoya vazifasini bajarishi mumkin. Ular teri osti to'qimasida va buyraklar va ichak kabi organlar atrofida saqlanadi. Shunday qilib, ular mexanik shikastlanishdan, ya'ni ta'sirlardan himoyalanish uchun xizmat qiladi.

Bundan tashqari, yog'lar issiqlik o'tkazuvchanligini past darajaga ega, bu issiqlikni saqlashga yordam beradi. Bu ayniqsa, sovuq iqlim sharoitida juda muhimdir. Dengiz hayvonlaridagi teri osti yog 'qatlami ham yaxshi ta'sir o'tkazishga yordam beradi. Biroq, qushlar, lipidlar ham suv o'tkazmaydigan va soqol funktsiyalarini bajaradilar. Mum ularning patlarini yopadi va ularni yanada moslashuvchan qiladi. Xuddi shu plastinka o'simliklarning ayrim turlarining barglarida mavjud.

Uglevodlar

Organik moddadagi C _n (H ₂ O) _m formulasi tarkibiy qism uglevodlar sinfiga tegishli ekanini ko'rsatadi. Ushbu molekulalarning nomi ular suv bilan bir xil miqdorda kislorod va vodorod mavjudligini ko'rsatadi. Bu kimyoviy elementlarga qo'shimcha ravishda, masalan, azot tarkibida mavjud bo'lishi mumkin.

Hujayra tarkibidagi karbongidratlar organik birikmalarning asosiy guruhidir. Ular fotosintez jarayonining asosiy mahsulotlari . Ular, shuningdek, boshqa moddalardagi o'simliklar sintezining dastlabki mahsulotlari, masalan, alkogol, organik kislotalar va aminokislotalardir. Shuningdek, uglevodlar hayvon va qo'ziqorin hujayralarining bir qismidir. Ular bakteriyalar va protozoa tarkibida mavjud. Shunday qilib, hayvon hujayrasida ular 1 dan 2 foizgacha, o'simlik hujayralarida ularning miqdori 90 foizga yetishi mumkin.

Bugungi kunga qadar faqat uchta uglevodlar guruhi mavjud:

- oddiy shakarlar (monosakkaridlar);

- ketma-ket oddiy shakarga qo'shilgan bir necha molekulalardan tashkil topgan oligosakkaridlar;

- Polisaxaridlar, ular 10 dan ortiq monosakkarid molekulalarini va ularning türevlerini o'z ichiga oladi.

Uglevodlarning vazifalari

Hujayra ichidagi barcha organik moddalar ma'lum funktsiyalarni bajaradi. Masalan, glyukoza asosiy energiya manbai hisoblanadi. U barcha tirik organizmlarning hujayralarida bo'linadi . Bu hujayrali nafas olish vaqtida yuz beradi. Glikogen va kraxmal asosiy energiya zaxirasini tashkil etadi, hayvonlarda birinchi modda, ikkinchisi o'simliklar.

Karbongidratlar tizimli funktsiyani bajaradi. Tsellyuloza o'simliklarning hujayra devorining asosiy komponentidir. Artropodlarda chitin ham xuddi shunday. Bundan tashqari, yuqori qo'ziqorin hujayralarida ham bo'ladi. Agar biz oligosakkaridlarni misol qilib olsak, ular sitoplazmik membrananing bir qismidir - glikolipidlar va glikoproteinlar shaklida. Hujayralarda glikokalyks ko'pincha aniqlanadi. Pentozlar nuklein kislotalarning sinteziga aralashadi. Bu deoksiribozada RNKda DNK va ribose mavjud. Ushbu komponentlar, masalan, FAD, NADPH va NAD kabi koenzimlarda ham mavjud.

Karbonhidratlar organizmda himoya funktsiyasini bajarishi mumkin. Hayvonlarda, heparin moddasi tez qon ivishiga to'sqinlik qiladi. To'qimalarining shikastlanishi vaqtida hosil bo'ladi va tomirlarda trombni hosil qiladi. Geparin ko'p miqdordagi granulalarda mast hujayralarida topilgan.

Nuklein kislotalar

Proteinlar, uglevodlar va lipidlar barcha organik moddalar sinflari emas. Kimyada nuklein kislotalar ham mavjud. Ular fosforli biopolimerlardir. Ular barcha hujayralarni yadrosi va barcha tirik mavjudotlar sitoplazmasida genetik ma'lumotlarning uzatilishini va saqlashini ta'minlaydi. Bu moddalar laktatsiya spermatozoidasini o'rgangan biokimyos F. Misher tufayli aniqlandi. Bu "tasodifiy" kashfiyot edi. Keyinchalik o'simliklar va hayvon organizmlarida RNK va DNK topildi. Nuklein kislotalar, shuningdek, qo'ziqorin va bakteriyalar hujayralarida, shuningdek, viruslarda ham izolyatsiya qilingan.

Umuman, tabiatda ikki turdagi nuklein kislotalar - ribonuklein (RNK) va deoksiribribonukleik (DNK) mavjud. Bu farq nomdan aniq. DNK tarkibida deoksiriboz - besh karbonli shakar mavjud. Riboz RNK molekulasida topilgan.

Nuklein kislotalarni o'rganish organik kimyo bilan bog'liq. Tadqiqot uchun mavzular tibbiyotga bog'liq. DNK kodlari ko'plab genetik kasalliklarni yashirishadi, bu esa olimlar hali kashf etmoqdalar.