Organska tvar je ... Organska tvar je ... Organska kemija

Organska tvar je kemijski spoj u kojem je prisutan ugljik. Iznimke su samo karbonska kiselina, karbidi, karbonati, cijanidi i ugljični oksidi.

priča

Upravo izraz "organske tvari" pojavio se usvakodnevni život znanstvenika na pozornici ranog razvoja kemije. U to je vrijeme dominirao vitalistički svjetonazori. To je bio nastavak tradicije Aristotela i Plinija. Tijekom tog razdoblja, učeni ljudi su sudjelovali u dijeljenju svijeta u živu i neživlju. Istodobno, sve tvari bez iznimke jasno su podijeljene u mineralne i organske tvari. Vjerovalo se da je potrebna posebna "snaga" za sintetiziranje spojeva "živih" tvari. Ona je inherentna u svim živim bićima, a bez nje organski elementi se ne mogu formirati.

Ovo je smiješno izjavu za suvremenu znanostdominirala je vrlo dugo, dok je 1828. Friedrich Wöhler eksperimentalno opovrgnuo. Bio je u mogućnosti dobiti organsku ureu iz anorganskog amonijevog cijanata. To je gurnulo kemiju naprijed. Međutim, podjela tvari u organske i anorganske tvari ostala je u sadašnjem vremenu. Temelj je klasifikacije. Poznato je gotovo 27 milijuna organskih spojeva.

Zašto tako mnogo organskih spojeva?

Organska tvar je, nakon nekihiznimka je ugljikov spoj. Zapravo, ovo je vrlo neobičan element. Ugljik je u stanju stvoriti lance od atoma. Vrlo je važno da je odnos između njih stabilan.

Osim toga, ugljik u organskim tvarimapokazuje valenciju - IV. Iz toga proizlazi da taj element može formirati s drugim spojevima tvari ne samo pojedinačno nego i dvostruko i trostruko. Kako se njihova mnoštva povećavaju, lanac koji se sastoji od atoma će postati kraći. Istovremeno, stabilnost komunikacije samo se povećava.

Također, ugljik ima sposobnost formiranja ravnih, linearnih i volumetrijskih struktura. Zato postoji mnogo različitih organskih tvari u prirodi.

struktura

Kao što je gore navedeno, organska tvar -to su ugljikovih spojeva. A ovo je vrlo važno. Organski spojevi nastaju kada su povezani s gotovo bilo kojim elementom periodičke tablice. U prirodi, najčešće u svom sastavu (uz ugljik) uključuju kisik, vodik, sumpor, dušik i fosfor. Ostali elementi su mnogo rjeđi.

nekretnine

Dakle, organska tvar je ugljikConnect. U ovom slučaju, postoji nekoliko važnih kriterija na koje mora odgovarati. Sve tvari organskog porijekla imaju uobičajena svojstva:

1. Druga tipologija veza između atoma nužno dovodi do pojave izomera. Prije svega, oni nastaju kombinacijom molekula ugljika. Izomeri su različite tvari koje imaju istu molekularnu težinu i sastav, ali različita kemijska i fizikalna svojstva. Taj se fenomen naziva izomerizam.

2. Još jedan kriterij je fenomen homologije. Ovo su serija organskih spojeva, u njima formula od susjednih supstanci razlikuje se od prethodnih od jedne skupine CH₂, Ovo važno svojstvo koristi se u znanosti o materijalima.

Koje su klase organskih tvari?

Organski spojevi uključuju nekolikoklase. Svi su poznati. To su proteini, lipidi i ugljikohidrati. Te se skupine mogu nazvati biološkim polimerima. Oni su uključeni u metabolizam na staničnoj razini u bilo kojem organizmu. Također su uključene u ovu skupinu nukleinske kiseline. Tako se može reći da je organska tvar ono što svakodnevno konzumirimo u hrani, od čega smo sastavljeni.

proteini

Proteini se sastoje od strukturnih komponenti -amino kiseline. Ovo su njihovi monomeri. Proteini se također nazivaju proteinima. Poznato je oko 200 vrsta aminokiselina. Svi se nalaze u živim organizmima. Ali samo njih dvadeset su sastavni dijelovi bjelančevina. Pozvani su kao glavni. No, u literaturi se također nalaze manje popularni pojmovi - aminokiseline proteinogenih i proteina. Formula organske tvari ove klase sadrži amin (-NH₂) i karboksil (-COOH). Između njih, svi su povezani istim ugljikovim vezama.

Funkcije proteina

Obavljaju se proteini u tijelu biljaka i životinjamnoge važne značajke. Ali glavni je strukturni. Proteini su glavni sastojci stanične membrane i matrice organela u stanicama. U našem tijelu svi zidovi arterija, vene i kapilare, tetive i hrskavice, nokti i kosa uglavnom su sastavljeni od različitih proteina.

Sljedeća funkcija je enzimatska. Proteini djeluju kao enzimi. Oni kataliziraju protok kemijskih reakcija u tijelu. Oni su odgovorni za razgradnju nutritivnih komponenti u probavnom traktu. U biljkama, enzimi fiksiraju položaj ugljika tijekom fotosinteze.

Neke vrste proteina se nose u tijelu.različite tvari, poput kisika. Također se mogu pridružiti organskoj tvari. Tako je i transportna funkcija. Proteini nose metalne ione, masne kiseline, hormone i, naravno, ugljični dioksid i hemoglobin kroz krvne žile. Prijevoz se događa na vanstaničnoj razini.

Proteinski spojevi - imunoglobulini - reagirajuza obavljanje zaštitne funkcije. To su antitijela krvi. Na primjer, trombin i fibrinogen aktivno su uključeni u proces zgrušavanja. Tako sprječavaju više gubitka krvi.

Proteini su također odgovorni za izvođenje kontraktafunkcija. Zbog činjenice da miosin i aktin protofibrili neprestano izvode klizne pokrete jedan prema drugom, postoji smanjenje mišićnih vlakana. Ali jednostanični organizmi također prolaze slične procese. Kretanje bakterijske flagele također je izravno povezano s klizanjem mikrotubula, koje su slične proteinima.

Oksidacija organske tvari oslobađaveliku količinu energije. Ali, u pravilu, bjelančevine se vrlo rijetko troše na potrebe za energijom. To se događa kada su sve dionice iscrpljene. Lipidi i ugljikohidrati su najbolji za to. Stoga, bjelančevine mogu obavljati energetsku funkciju, ali samo pod određenim uvjetima.

lipidi

Organska tvar je poput masnoćaConnect. Lipidi pripadaju najjednostavnijim biološkim molekulama. Netopljivi su u vodi, ali se raspadaju u nepolarnim otopinama, poput benzina, etera i kloroforma. Oni su dio svih živih stanica. Kemijski su lipidi esteri alkohola i karboksilnih kiselina. Najpoznatiji od njih su masti. U tijelu životinja i biljaka ove supstance izvode mnoge važne funkcije. Mnogi lipidi se koriste u medicini i industriji.

Funkcije lipida

Te organske kemikalije zajedno sproteini u stanicama čine biološke membrane. Ali njihova glavna funkcija je energija. S oksidacijom molekula masti, oslobađa se velika količina energije. Ona odlazi u obrazovanje u ATP stanicama. U obliku lipida u tijelu može akumulirati značajnu količinu rezervi energije. Ponekad su čak i više nego neophodni za provedbu normalnog života. S patološkim promjenama u metabolizmu "masnih" stanica postaje sve veće. Iako se u pravičnosti treba napomenuti da su takve pretjerane zalihe jednostavno neophodne za hibernaciju životinja i biljaka. Mnogi vjeruju da drveće i grmlje u hladnom razdoblju hrane na tlu. U stvari, oni konzumiraju zalihe ulja i masti, koje su napravljene tijekom ljetnog razdoblja.

U ljudi i životinja masti moguobavljati i zaštitnu funkciju. Oni se deponiju u potkožno tkivo i oko organa kao što su bubrezi i crijeva. Dakle, oni služe kao dobra zaštita od mehaničkih oštećenja, tj. Šoka.

Osim toga, masti imaju niske razine.toplinska provodljivost koja pomaže u zagrijavanju. Ovo je vrlo važno, osobito u hladnim klimatskim uvjetima. U morskim životinjama subkutani sloj masti također doprinosi dobrom uzgona. Ali u pticama, lipidi također obavljaju vodonepropusne i podmazujuće funkcije. Vosak pokriva svoje perje i čini ih otpornijim. Neke biljne vrste imaju isti plak s lišćem.

ugljikohidrati

Formula Organic C_n (H₂O)_m označava da veza pripada klasiugljikohidrati. Ime ovih molekula ukazuje na činjenicu da sadrže kisik i vodik u istoj količini vode. Pored ovih kemijskih elemenata, dušik, na primjer, može biti prisutan u spojevima.

Ugljikohidrati u stanici glavna su skupina.organski spojevi. To su primarni proizvodi procesa fotosinteze. Oni su također početni proizvodi sinteze u biljkama drugih tvari, na primjer, alkohola, organskih kiselina i aminokiselina. Također, ugljikohidrati su dio stanica životinja i gljiva. Pronađeni su među glavnim komponentama bakterija i protozoa. Dakle, u životinjskoj stanici, oni se kreću od 1 do 2%, dok u biljnoj stanici njihov broj može doseći 90%.

Do danas, postoje samo tri skupine ugljikohidrata:

- jednostavni šećeri (monosaharidi);

oligosaharidi koji se sastoje od nekoliko molekula uzastopno povezanih jednostavnih šećera;

- polisaharidi, oni sadrže više od 10 molekula monosaharida i njihovih derivata.

Funkcije ugljikohidrata

Sve organske tvari u stanici izvodeodređene funkcije. Na primjer, glukoza je glavni izvor energije. Raste u stanicama svih živih organizama. To se događa tijekom staničnog disanja. Glikogen i škrob čine najveći dio energije, s prvom supstancom u životinjama i drugom u biljkama.

Ugljikohidrati i izvedu strukturalnu funkciju. Celuloza je glavna komponenta biljnog staničnog zida. I kod artropoda, kititin obavlja istu funkciju. Također se nalazi u stanicama viših gljiva. Ako uzmemo oligosaharide kao primjer, oni su dio citoplazmatske membrane - u obliku glikolipida i glikoproteina. Također u stanicama često je otkrivena glikokaliza. Pentoze su uključene u sintezu nukleinskih kiselina. Istovremeno, deoksiriboza je uključena u DNA, a riboza je uključena u RNA. Također, te komponente se nalaze u koenzima, na primjer, u FAD, NADPH i NAD.

Ugljikohidrati također mogu izvesti u tijelu izaštitna funkcija. Kod životinja, supstancija heparina aktivno inhibira brzo zgrušavanje krvi. Nastaje tijekom oštećenja tkiva i blokira stvaranje krvnih ugrušaka u posudama. Heparin se nalazi u velikim količinama u mastocitima u granulama.

Nukleinske kiseline

Proteini, ugljikohidrati i lipidi nisu svi poznati.klase organskih tvari. Kemija također uključuje nukleinske kiseline. Biopolimeri koji sadrže fosfor. Biti u staničnoj jezgri i citoplazmi svih živih bića, oni omogućuju prijenos i pohranu genetskih podataka. Ove tvari su otkrivene zahvaljujući biokemičaru F. Micheru, koji je bio angažiran u proučavanju spermija lososa. Bilo je to "slučajno" otkriće. Malo kasnije, RNA i DNA otkriveni su u svim biljnim i životinjskim organizmima. Također su izolirane nukleinske kiseline u stanicama gljiva i bakterija, kao i virusi.

Ukupno, u prirodi se nalaze dvije vrste nukleo kiselina.ribonukleinska (RNA) i deoksiribonukleinska (DNA). Razlika je jasna iz naslova. Sastav DNA je deoksiriboza - šećer od pet ugljika. I u molekuli RNA otkriva se riboza.

Istraživanje nukleinskih kiselina se baviorganska kemija. Teme za istraživanje također diktiraju lijekovi. Mnoge genetske bolesti su skrivene u kodovima DNA, koje znanstvenici tek trebaju otkriti.