Orgaanika - see ... orgaanilise aine on ... Organic Chemistry

Orgaaniline aine - keemiline ühend, milles osa süsiniku olemasolu. Erandiks on ainult süsihappe, karbiide, karbonaadid, tsüaniidid, ja süsinik oksiidid.

lugu

Termin "orgaaniline materjal" ilmus igapäevaelu teadlased etapil varajase arengu keemia. Kuigi domineerib vitalistliku väljavaated. See oli traditsiooni jätkamine Aristotelese ja Plinius. Selle aja jooksul on asjatundjad olid hõivatud maailma jagamine hingestatu. Sel juhul Eranditult ainet jagunes selgelt mineraal- ja orgaaniliste. Usuti, et ühendite sünteesi jaoks "elu" materjalid vajavad erilist "jõudu". See on omane kõigile elusolenditele, ja ilma orgaaniliste elementide saab moodustada mitte.

See on naljakas, et kaasaegne teadus väidet valitses pikka aega, kuni 1828. aastal Fridrih Veler empiiriliselt ei saa eitada. See võiks anorgaaniliste ammooniumi tsüanaadile saades orgaanilise karbamiidi. See lükatakse edasi keemiat. Kuid jagunemist orgaaniliste ja anorgaaniliste ainete ja konserveeritud reaalajas. See on aluseks klassifikatsioon. Peaaegu 27 millionov tuntud orgaanilisi ühendeid.

Miks on nii palju orgaanilisi ühendeid?

Orgaanika - on mõningate eranditega, süsiniku ühend. Tegelikult, see on väga huvitav element. Süsinik võib moodustada nende aatomite ahelas. On väga oluline, et nendevaheline suhe on stabiilne.

Lisaks süsinik orgaaniliste ühendite valents - IV. Sellest järeldub, et see element on võimeline moodustama seoses muude ainete mitte ainult ühe, vaid ka kahe-ja kolmekohalist. Suurenev multipliitsus ahelale, mis koosneb aatomitest lüheneb. Seoses sellega, stabiilsus suureneb.

Süsinik on ka võime moodustada tasasele lineaarne ja mahuline struktuuri. See on põhjus, miks, milline nii palju erinevaid orgaanilisi aineid.

struktuur

Nagu eespool mainitud, orgaanilise aine - süsiniku ühend. Ja see on väga oluline. Orgaanilised ühendid , millel on oma seoses peaaegu iga element perioodilisuse tabeli. Looduses enamasti nende koostises (va süsinik) sisaldab hapnikku, vesinikku, väävli, lämmastiku ja fosfori. Ülejäänud elemendid on palju harvem.

omadused

Seega orgaaniline materjal on süsinik ühendit. Sel juhul on mitmeid olulisi kriteeriume, et ta peab vastama. Kõik ained orgaanilise päritoluga on ühine omadused:

1. olemasoleva aatomite vahel erineva liigitus ühendused tingimata tekitab isomeerid. Ennekõike moodustatakse need süsinikust ühendi molekulid. Isomeerid - teine asi, mille molekulmass ja kompositsiooni, kuid erinevad keemilised ja füüsikalised omadused. Seda nähtust nimetatakse isomeeria.

2. Teine kriteerium - nähtus homoloogia. See seeria orgaanilised ühendid, milles valemi naaber ainete erineb eelnevast üks _CH2-rühm. See oluline vara kasutatakse materjaliteaduses.

Millised on erinevad orgaaniliste ühendite klassid?

Orgaanilised ühendid sisaldavad mitut klassi. Nad on tuntud kõigile. See valke, lipiide ja süsivesikuid. Need rühmad võivad olla nimetatakse bioloogilist polümeerid. Neid metabolismis osalev rakutasandil igal organism. Ka sel näited hõlmavad nukleiinhape. Nii võime öelda, et orgaaniline aine - on see, et me tarbime iga päev toitu, siis mida see koosneb.

valgud

Valgud koosnevad tarindikomponendid - aminohapet. See on nende monomeerid. Valgud nimetatakse ka valke. Seal on umbes 200 liiki aminohappeid. Kõik nad on leitud elusorganismides. Aga ainult kakskümmend neist on osad valke. Neid nimetatakse põhi. Aga kirjanduses võib leida ka vähem populaarne mõttes - aminohappeid ja belokobrazuyuschie. Valem selle klassi sisaldavad orgaanilised ained amiini _(-NH2), karboksüülrühm (-COOH) komponente. Omavahel on nad ühendatud sama süsinikdioksiidi.

Funktsioone valgud

Valgud kehas taimed ja loomad täita mitmeid olulisi funktsioone. Aga peamine neist - struktuuri. Valgud on põhikomponendid rakumembraane organellid rakkudes maatriksis. Meie keha kõik arterite seintele, kapillaarid ja veenid, kõõlused ja kõhred, juuksed ja küüned koosnevad peamiselt erinevate valkudega.

Sõna funktsioon - ensüüm. Valgud toimivad ensüümid. Nad katalüüsivad voolu keha keemilisi reaktsioone. Nad vastutavad jaotus toitainete seedetrakti. Taimedes ensüümid on fikseeritud süsiniku positsioonis fotosünteesil.

Mõned liiki valgud viiakse organismi erinevate ainetega, nagu hapnik. Orgaanika on ka võimalik ühineda. Kuna transport funktsiooni teostatakse. Valgud levida veresooni, metalliioonide, rasvhapped, hormoone ja muidugi süsinikdioksiid ja hemoglobiini. Transport toimub rakkudevahelise tasandil.

Valguühendeid - immunoglobuliinid - teostamise eest vastutavate kaitsefunktsiooni. See veri antikehi. Näiteks trombiini ja fibrinogeeni osalevad aktiivselt vere hüübimise protsessis. Seega nad vältida suurte verekaotus.

Valgud on täitmise eest vastutavate ja kontraktsiooniga. Kuna müosiini ja aktiini protofibrillidega pidevalt tegutseda nihkumisliikumist üksteise suhtes, vähenenud on lihaskiud. Aga isegi ainurakne organismide on sarnased protsessid. Liikumine bakteriaalsed flagella ka otse ühendatud libisevalt mikrotuubulite on valgu looduses.

Orgaanilise materjali oksüdatsioonil vabaneb suurel hulgal energiat. Aga reeglina valgud kulutatud energia vajadusi on väga haruldased. See juhtub siis, kui kurnatud varud. See sobib kõige paremini see lipiidide ja süsivesikute. Seetõttu võib valgud ülesannet täitma energiast, kuid ainult teatud tingimustel.

lipiidid

Ja orgaanilist ainet on rasva sarnanev ühend. Lipiidid kuuluvad lihtsaim bioloogilised molekulid. Nad ei lahustu vees, kuid lahustuvad mittepolaarsetes lahendusi, nagu benseen, eeter ja kloroformi. Nad on osa kõigi elusrakkude. Keemiliselt, lipiidid - on estrid alkoholide ja karboksüülhapete. Kõige kuulsam neist - rasva. Kehas loomade ja taimede, nende ainete täita mitmeid olulisi funktsioone. Paljud lipiidid kasutatakse meditsiinis ja tööstuses.

lipiidide ülesanded

Need orgaanilised kemikaalid koos valkude rakud moodustavad bioloogilise membraani. Aga nende põhifunktsiooni - energiat. Oksüdeerumist rasva molekulid vabastatakse tohutul hulgal energiat. Ta läheb ATP teke rakkudes. Kujul organismi lipiidide märkimisväärse koguse energiat reserve saab kogunenud. Mõnikord on need isegi rohkem kui vaja normaalset elu. Kui patoloogilisi muutusi ainevahetuse "rasva" rakud muutub suuremaks. Kuigi õigluse tuleb märkida, et need liigse varud on olulised loomad, hibernate ja taimed. Paljud usuvad, et puud ja põõsad on külm sööda tõttu mulda. Tegelikult nad veedavad varud õlid ja rasvad, mis on valmistatud suveperioodil.

Inimestel ja loomadel rasvade saab teha kaitsva funktsiooni. Nad on ladestatud nahaaluskoest ja ümbritsevate organite nagu neerud ja soolestikku. Seega nad toimivad hea kaitse mehaaniliste vigastuste eest, mis on puhub.

Lisaks rasvade on madal soojusjuhtivus, mis aitab hoida soe. See on väga oluline, eriti külmas kliimas. In mereloomad nahaaluse rasvkoe kiht soodustab ka hea ujuvuse. Aga linnud ikka läbi lipiidide ja vee-tõrjuv ja määrde funktsiooni. Vaha katab oma suled ja muudab need paindlikumaks. Sarnane haarangu lehed on mõned taimeliigid.

süsivesikuid

Valemiga orgaanilised ained C _n (H _{2O) m} näitab ühendi klassi kuuluv süsivesikuid. Nimi nende molekulide näitab, et need kujutavad hapniku ja vesiniku samas koguses vees. Lisaks nendele keemilised elemendid võivad esineda ühendites, nt lämmastik.

Süsivesikud on esmase raku koosnevas rühmas orgaanilisi ühendeid. Need on esmatoodete fotosünteesi protsessi. Need kujutavad endast lähteaineid ja sünteesi taimedes teisi aineid, nagu alkoholid, orgaanilised happed ja aminohapped. Süsivesikud on ka osa loomade ja seenerakud. Neid leidub peamiste komponentide bakterid ja algloomad. Seega loomarakus of 1-2% ja taime nende arv võib ulatuda 90%.

Praeguseks on ainult kolm isoleeritud rühmad süsivesikuid:

- lihtsuhkrud (monosahhariidid);

- oligosahhariidid koosneb paljudest molekulidest ühendatud lihtsuhkrud;

- polüsahhariidid, nende koostis on rohkem kui 10 molekule mono- ja nende derivaadid.

süsivesikuid funktsiooni

Kõik orgaanilised ained rakus täita teatud funktsioone. Näiteks glükoosi - on peamine energiaallikas. See on jagatud rakkudes kõik elusorganismid. See leiab aset raku hingamist. Glükogeeni ja tärklis on peamiseks energia reserv esimene aine loomad, ja teine - taimedes.

Süsivesikud ja täita konstruktiivset funktsiooni. Tselluloos on peamiseks komponendiks plant rakuseinad. Ja lülijalgsete sama funktsiooni täitmise kitiin. Samuti leitakse rakkudes kõrgem seened. Kui me võtame näiteks oligosahhariidid, nad on osa tsütoplasma membraani - vormis glükolipiidid ja glükoproteiinide. Ka sageli avastatud rakud glycocalyx. Sünteesis nukleiinhappeid kaasatud pentoos. Seega desoksüriboos inkorporeerida DNA- ja riboos - RNA. Ka need komponendid on leitud koensüüm, näiteks FAD, NADP ja NAD.

Süsivesikud on ka võimeline täitma kehas ja kaitsefunktsioon. Loomadel aine hepariini aktiivselt takistab kiiret vere hüübimist. Seda toodetakse ajal koekahjustuse ja blokeerib klombid veresooned. Hepariini leidub suurtes kogustes nuumrakud graanulites.

nukleiinhapped

Valgud, süsivesikud ja lipiidid - see pole veel kõik tuntud orgaaniliste ühendite klassid. Chemistry viitab veel siin ja nukleiinhappeid. See fosforit sisaldavad biopolümeeride. Nad on rakutuumas ja tsütoplasmas kõik elusolendid, tagada üleviimise ja ladustamise geeniandmeid. Need ained on avastatud tänu biokeemik F. Miescher, kes õppis seemnerakkudega lõhe. See oli "juhusliku" avastus. Veidi hiljem RNA ja DNA leiti ka kõigi taimede ja loomade organismides. Samuti on nukleiinhapped tuvastati rakkudes bakterid ja seened ja viirused.

Kokku looduslikult leitud kahte tüüpi nukleokislot - ribonukleiinhappe (RNA) ja desoksüribonukleiinhappe (DNA). Erinevus tuleneb nimi. DNA struktuuri hõlmab desoksüriboos - viie süsinikuga suhkur. RNA molekuli tuvastasime riboos.

Uuring nukleiinhappeid kaasatud orgaanilise keemia. Teemad teadus- ja meditsiin nõuab. DNA koode võib paljastada erinevaid geneetilisi haigusi avastada, et teadlased peavad veel olla.