Millised aatomid moodustavad orgaanilisi ühendeid. orgaaniline aine

On mitmeid määratlusi selle kohta, mis on orgaanilised ained, kuidas need erinevad teisest ühendite rühmast - anorgaanilistest. Üks levinumaid selgitusi pärineb nimetusest "süsivesinikud". Tõepoolest, kõigi orgaaniliste molekulide keskmes on süsinikuaatomite ahelad, mis on seotud vesinikuga. On ka teisi elemente, mis on saanud nimetuse "orgaaniline".

Orgaaniline keemia enne uurea avastamist

Juba iidsetest aegadest on inimesed kasutanud palju looduslikke aineid ja mineraale: väävlit, kulda, raua- ja vasemaak, lauasool. Kogu teaduse eksisteerimise vältel – iidsetest aegadest kuni 19. sajandi esimese pooleni – ei suutnud teadlased mikroskoopilise struktuuri (aatomid, molekulid) tasandil tõestada elava ja eluta looduse seost. Usuti, et orgaanilised ained võlgnevad oma välimuse müütilisele elujõule – vitalismile. Oli müüt võimalusest kasvatada väikemees "homunculus". Selleks oli vaja tünni panna erinevad jääkained, oodata teatud aeg, kuni elujõud sündis.

Purustava hoobi vitalismile andis Welleri töö, kes sünteesis anorgaanilistest komponentidest orgaanilise aine uurea. Nii tõestati, et elujõudu pole olemas, loodus on üks, organismid ja anorgaanilised ühendid moodustuvad samade elementide aatomitest. Karbamiidi koostis oli teada juba enne Welleri tööd, selle ühendi uurimine polnud neil aastatel keeruline. Tähelepanuväärne oli juba see, et ainevahetusele iseloomulik aine saadi väljaspool looma või inimese keha.

A. M. Butlerovi teooria

Vene keemikute koolkonna roll orgaanilisi aineid uuriva teaduse arengus on suur. Terved epohhid orgaanilise sünteesi arengus on seotud Butlerovi, Markovnikovi, Zelinski, Lebedevi nimedega. Ühendite struktuuri teooria rajaja on A. M. Butlerov. Kuulus keemik XIX sajandi 60ndatel selgitas orgaaniliste ainete koostist, nende struktuuri mitmekesisuse põhjuseid, paljastas seose, mis eksisteerib ainete koostise, struktuuri ja omaduste vahel.

Butlerovi järelduste põhjal oli võimalik mitte ainult süstematiseerida teadmisi juba olemasolevate orgaaniliste ühendite kohta. Sai võimalikuks ennustada teadusele veel tundmatute ainete omadusi, luua tehnoloogilisi skeeme nende tootmiseks tööstuslikes tingimustes. Paljud juhtivate orgaaniliste keemikute ideed viiakse täna täielikult ellu.

Süsivesinike oksüdeerimisel saadakse uusi orgaanilisi aineid - teiste klasside esindajaid (aldehüüdid, ketoonid, alkoholid, karboksüülhapped). Näiteks kasutatakse äädikhappe tootmiseks suures koguses atsetüleeni. Osa sellest reaktsiooniproduktist kulub edasi sünteetiliste kiudude saamiseks. Happelahus (9% ja 6%) on igas kodus - see on tavaline äädikas. Orgaaniliste ainete oksüdeerimine on aluseks väga suure hulga tööstusliku, põllumajandusliku ja meditsiinilise tähtsusega ühendite saamiseks.

aromaatsed süsivesinikud

Aromaatsus orgaanilistes molekulides on ühe või mitme benseeni tuuma olemasolu. 6 süsinikuaatomist koosnev ahel sulgub tsükliks, sinna tekib konjugeeritud side, mistõttu ei ole selliste süsivesinike omadused sarnased teiste süsivesinikega.

Aromaatsetel süsivesinikel (või areenidel) on suur praktiline tähtsus. Paljusid neist kasutatakse laialdaselt: benseen, tolueen, ksüleen. Neid kasutatakse lahustite ja toorainena ravimite, värvainete, kummi, kummi ja muude orgaanilise sünteesi toodete tootmiseks.

Hapnikuühendid

Hapnikuaatomeid leidub suures rühmas orgaanilisi aineid. Nad on osa molekuli kõige aktiivsemast osast, selle funktsionaalsest rühmast. Alkoholid sisaldavad ühte või mitut hüdroksüülrühma – OH. Alkoholide näited: metanool, etanool, glütseriin. Karboksüülhapetes on veel üks funktsionaalne osake – karboksüül (-COOOH).

Teised hapnikku sisaldavad orgaanilised ühendid on aldehüüdid ja ketoonid. Karboksüülhappeid, alkohole ja aldehüüde leidub suurtes kogustes erinevates taimeorganites. Need võivad olla looduslike toodete (äädikhape, etüülalkohol, mentool) saamise allikad.

Rasvad on karboksüülhapete ja kolmehüdroksüülse alkoholi glütserooli ühendid. Lisaks lineaarsetele alkoholidele ja hapetele on benseenitsükli ja funktsionaalrühmaga orgaanilisi ühendeid. Aromaatsete alkoholide näited: fenool, tolueen.

Süsivesikud

Keha olulisemad orgaanilised ained, millest rakud moodustavad, on valgud, ensüümid, nukleiinhapped, süsivesikud ja rasvad (lipiidid). Lihtsaid süsivesikuid – monosahhariide – leidub rakkudes riboosi, desoksüriboosi, fruktoosi ja glükoosi kujul. Selle lühikese nimekirja viimane süsivesik on rakkude ainevahetuse peamine aine. Riboos ja desoksüriboos on ribonukleiin- ja desoksüribonukleiinhapete (RNA ja DNA) koostisosad.

Glükoosi molekulide lagunemisel vabaneb eluks vajalik energia. Esiteks salvestub see teatud tüüpi energiaülekande moodustumisse - adenosiintrifosforhappesse (ATP). Seda ainet kannab veri, tarnitakse kudedesse ja rakkudesse. Kolme fosforhappejäägi järjestikuse lõhustamisega adenosiinist vabaneb energia.

Rasvad

Lipiidid on elusorganismide ained, millel on spetsiifilised omadused. Nad ei lahustu vees, on hüdrofoobsed osakesed. Selle klassi ainete poolest on eriti rikkad mõnede taimede seemned ja viljad, närvikude, maks, neerud, loomade ja inimeste veri.

Inimeste ja loomade nahk sisaldab palju väikeseid rasunäärmeid. Nende poolt sekreteeritud saladus kuvatakse keha pinnale, määrib seda, kaitseb niiskuse kadumise ja mikroobide tungimise eest. Nahaaluse rasvkoe kiht kaitseb siseorganeid kahjustuste eest, toimib varuainena.

Oravad

Valgud moodustavad üle poole raku orgaanilistest ainetest, mõnes kudedes ulatub nende sisaldus 80% -ni. Igat tüüpi valke iseloomustavad kõrge molekulmass, primaarsete, sekundaarsete, tertsiaarsete ja kvaternaarsete struktuuride olemasolu. Kuumutamisel need hävivad – toimub denaturatsioon. Esmane struktuur on mikrokosmose jaoks tohutu aminohapete ahel. Spetsiaalsete ensüümide toimel loomade ja inimeste seedesüsteemis laguneb valgu makromolekul selle koostisosadeks. Nad sisenevad rakkudesse, kus toimub orgaaniliste ainete süntees – muud igale elusolendile omased valgud.

Ensüümid ja nende roll

Reaktsioonid rakus kulgevad kiirusega, mida on tööstuslikes tingimustes raske saavutada tänu katalüsaatoritele – ensüümidele. On ensüüme, mis toimivad ainult valkudele – lipaasid. Tärklise hüdrolüüs toimub amülaasi osalusel. Lipaase on vaja rasvade lagundamiseks nende koostisosadeks. Ensüümidega seotud protsessid toimuvad kõigis elusorganismides. Kui inimesel pole rakkudes ühtegi ensüümi, mõjutab see ainevahetust, üldiselt tervist.

Nukleiinhapped

Esmakordselt avastatud ja raku tuumadest eraldatud ained täidavad pärilike tunnuste edasikandmise funktsiooni. Peamine kogus DNA-st sisaldub kromosoomides ja RNA molekulid asuvad tsütoplasmas. DNA reduplikatsiooni (kahekordistumisega) saab võimalikuks päriliku teabe ülekandmine sugurakkudele - sugurakkudele. Nende ühinemisel saab uus organism vanematelt geneetilise materjali.

Orgaaniline aine on süsinikku sisaldav keemiline ühend. Ainsad erandid on süsihape, karbiidid, karbonaadid, tsüaniidid ja süsinikoksiidid.

Lugu

Mõiste "orgaanilised ained" ilmus teadlaste igapäevaellu keemia varajase arengu staadiumis. Sel ajal domineerisid vitalistlikud maailmavaated. See oli Aristotelese ja Pliniuse traditsioonide jätk. Sel perioodil tegelesid asjatundjad maailma jagamisega elavateks ja elututeks. Samal ajal jagunesid kõik ained eranditult selgelt mineraalseteks ja orgaanilisteks. Usuti, et "elusate" ainete ühendite sünteesiks on vaja erilist "tugevust". See on omane kõigile elusolenditele ja ilma selleta ei saa moodustuda orgaanilisi elemente.

See moodsa teaduse jaoks naeruväärne väide domineeris väga pikka aega, kuni 1828. aastal Friedrich Wöhler selle eksperimentaalselt ümber lükkas. Ta suutis saada orgaanilist uureat anorgaanilisest ammooniumtsüanaadist. See lükkas keemia edasi. Ainete jagunemine orgaanilisteks ja anorgaanilisteks on aga praegusel ajal säilinud. See on klassifikatsiooni aluseks. Tuntud on ligi 27 miljonit orgaanilist ühendit.

Miks on nii palju orgaanilisi ühendeid?

Orgaaniline aine on mõne erandiga süsinikuühend. Tegelikult on see väga uudishimulik element. Süsinik on võimeline moodustama oma aatomitest ahelaid. On väga oluline, et nendevaheline ühendus oleks stabiilne.

Lisaks on orgaanilistes ainetes sisalduval süsinikul valentsus - IV. Sellest järeldub, et see element on võimeline moodustama sidemeid teiste ainetega mitte ainult ühekordselt, vaid ka kahe- ja kolmekordselt. Kui nende paljusus suureneb, muutub aatomite ahel lühemaks. Samal ajal ühenduse stabiilsus ainult suureneb.

Samuti on süsinikul võime moodustada tasaseid, lineaarseid ja kolmemõõtmelisi struktuure. Seetõttu on looduses nii palju erinevaid orgaanilisi aineid.

Ühend

Nagu eespool mainitud, on orgaaniline aine süsinikuühendid. Ja see on väga oluline. tekivad siis, kui see on seotud peaaegu iga perioodilisuse tabeli elemendiga. Looduses sisaldab nende koostis (lisaks süsinikule) enamasti hapnikku, vesinikku, väävlit, lämmastikku ja fosforit. Ülejäänud elemendid on palju haruldasemad.

Omadused

Seega on orgaaniline aine süsinikuühend. Siiski on mitmeid olulisi kriteeriume, millele see peab vastama. Kõigil orgaanilise päritoluga ainetel on ühised omadused:

1. Aatomite vahel eksisteerivate sidemete erinev tüpoloogia viib paratamatult isomeeride tekkeni. Esiteks tekivad need süsiniku molekulide koosmõjul. Isomeerid on erinevad ained, millel on sama molekulmass ja koostis, kuid erinevad keemilised ja füüsikalised omadused. Seda nähtust nimetatakse isomeeriaks.

2. Teiseks kriteeriumiks on homoloogia fenomen. Need on orgaaniliste ühendite sarjad, milles naaberainete valem erineb eelmistest ühe CH 2 rühma võrra. Seda olulist omadust rakendatakse materjaliteaduses.

Millised on orgaaniliste ainete klassid?

Orgaanilisi ühendeid on mitut klassi. Nad on kõigile teada. lipiidid ja süsivesikud. Neid rühmi võib nimetada bioloogilisteks polümeerideks. Nad osalevad ainevahetuses mis tahes organismis rakutasandil. Sellesse rühma kuuluvad ka nukleiinhapped. Seega võime öelda, et orgaaniline aine on see, mida me iga päev sööme, millest me koosneme.

Oravad

Valgud koosnevad struktuurikomponentidest – aminohapetest. Need on nende monomeerid. Valke nimetatakse ka valkudeks. On teada umbes 200 tüüpi aminohappeid. Neid kõiki leidub elusorganismides. Kuid ainult kakskümmend neist on valkude komponendid. Neid nimetatakse põhilisteks. Kuid kirjandusest võib leida ka vähem populaarseid termineid – proteinogeensed ja valke moodustavad aminohapped. Selle orgaanilise aine klassi valem sisaldab amiini (-NH 2) ja karboksüüli (-COOH) komponente. Need on üksteisega ühendatud samade süsiniksidemetega.

Valkude funktsioonid

Valgud taimede ja loomade kehas täidavad palju olulisi funktsioone. Kuid peamine on struktuurne. Valgud on rakumembraani põhikomponendid ja rakkude organellide maatriks. Meie kehas koosnevad kõik arterite seinad, veenid ja kapillaarid, kõõlused ja kõhred, küüned ja juuksed peamiselt erinevatest valkudest.

Järgmine funktsioon on ensümaatiline. Valgud toimivad ensüümidena. Nad katalüüsivad keemilisi reaktsioone kehas. Nad vastutavad toitainete lagunemise eest seedetraktis. Taimedes fikseerivad ensüümid fotosünteesi käigus süsiniku asendi.

Mõned kannavad kehas erinevaid aineid, näiteks hapnikku. Nendega on võimeline liituma ka orgaaniline aine. Nii toimib transpordifunktsioon. Valgud kannavad veresoonte kaudu metalliioone, rasvhappeid, hormoone ja loomulikult süsihappegaasi ja hemoglobiini. Transport toimub ka rakkudevahelisel tasandil.

Kaitsefunktsiooni eest vastutavad valguühendid – immunoglobuliinid. Need on vere antikehad. Näiteks trombiin ja fibrinogeen osalevad aktiivselt hüübimisprotsessis. Seega hoiavad nad ära suure verekaotuse.

Valgud vastutavad ka kontraktsioonifunktsiooni eest. Tulenevalt asjaolust, et müosiini ja aktiini protofibrillid teevad üksteise suhtes pidevalt libisevaid liigutusi, tõmbuvad lihaskiud kokku. Kuid sarnased protsessid toimuvad üherakulistes organismides. Bakterite viburite liikumine on otseselt seotud ka mikrotuubulite libisemisega, mis on valgulise iseloomuga.

Orgaaniliste ainete oksüdeerumisel vabaneb suur hulk energiat. Kuid reeglina tarbitakse valke energiavajaduseks väga harva. See juhtub siis, kui kõik varud on ammendatud. Selleks sobivad kõige paremini lipiidid ja süsivesikud. Seetõttu võivad valgud täita energiafunktsiooni, kuid ainult teatud tingimustel.

Lipiidid

Orgaaniline aine on samuti rasvataoline ühend. Lipiidid kuuluvad kõige lihtsamate bioloogiliste molekulide hulka. Need on vees lahustumatud, kuid lagunevad mittepolaarsetes lahustes, nagu bensiin, eeter ja kloroform. Nad on osa kõigist elusrakkudest. Keemiliselt on lipiidid alkoholid ja karboksüülhapped. Kõige kuulsamad neist on rasvad. Loomade ja taimede kehas täidavad need ained mitmeid olulisi funktsioone. Paljusid lipiide kasutatakse meditsiinis ja tööstuses.

Lipiidide funktsioonid

Need orgaanilised kemikaalid koos rakkude valkudega moodustavad bioloogilisi membraane. Kuid nende peamine ülesanne on energia. Kui rasvamolekulid oksüdeeritakse, vabaneb tohutul hulgal energiat. See osaleb rakkudes ATP moodustumisel. Lipiidide näol võib organismis koguneda märkimisväärne hulk energiavarusid. Mõnikord on neid isegi rohkem kui normaalse elu elluviimiseks vaja. Patoloogiliste muutustega "rasva" rakkude ainevahetuses muutub see rohkemaks. Kuigi ausalt öeldes tuleb märkida, et sellised ülemäärased varud on lihtsalt vajalikud loomade ja taimede talveunestamiseks. Paljud inimesed usuvad, et külmal perioodil toituvad puud ja põõsad mullast. Tegelikkuses kasutavad nad ära oma suve jooksul tehtud õlide ja rasvade varud.

Inimestel ja loomadel võivad rasvad täita ka kaitsefunktsiooni. Need ladestuvad nahaalusesse koesse ja elundite, näiteks neerude ja soolte, ümber. Seega on need hea kaitse mehaaniliste kahjustuste, st šoki eest.

Lisaks on rasvadel madal soojusjuhtivus, mis aitab sooja hoida. See on väga oluline, eriti külmas kliimas. Mereloomadel aitab heale ujuvusele kaasa ka nahaalune rasvakiht. Kuid lindudel täidavad lipiidid ka vetthülgavaid ja määrivaid funktsioone. Vaha katab nende suled ja muudab need elastsemaks. Teatud tüüpi taimedel on lehtedel sama tahvel.

Süsivesikud

Orgaanilise aine valem C n (H 2 O) m näitab, et ühend kuulub süsivesikute klassi. Nende molekulide nimi viitab asjaolule, et need sisaldavad hapnikku ja vesinikku samas koguses kui vesi. Lisaks nendele keemilistele elementidele võivad ühendid sisaldada näiteks lämmastikku.

Rakus olevad süsivesikud on orgaaniliste ühendite põhirühm. Need on algproduktid, mis on ka teiste ainete, näiteks alkoholide, orgaaniliste hapete ja aminohapete sünteesi algproduktid taimedes. Süsivesikud on ka osa loomade ja seente rakkudest. Neid leidub ka bakterite ja algloomade põhikomponentide hulgas. Seega on loomarakus neid 1–2% ja taimerakus võib nende arv ulatuda 90% -ni.

Praeguseks on ainult kolm süsivesikute rühma:

Lihtsad suhkrud (monosahhariidid);

Oligosahhariidid, mis koosnevad mitmest järjestikku ühendatud lihtsuhkrute molekulist;

Polüsahhariidid, need sisaldavad rohkem kui 10 monosahhariidide ja nende derivaatide molekuli.

Süsivesikute funktsioonid

Kõik rakus olevad orgaanilised ained täidavad teatud funktsioone. Nii on näiteks glükoos peamine energiaallikas. See laguneb rakuhingamise käigus kõigis rakkudes. Glükogeen ja tärklis moodustavad peamise energiavaru, millest esimene on loomadel ja teine ​​​​taimedel.

Süsivesikud täidavad ka struktuurset funktsiooni. Tselluloos on taime rakuseina põhikomponent. Ja lülijalgsetes täidab kitiin sama funktsiooni. Seda leidub ka kõrgemate seente rakkudes. Kui võtame näitena oligosahhariidid, siis need on osa tsütoplasmaatilisest membraanist - glükolipiidide ja glükoproteiinide kujul. Samuti tuvastatakse rakkudes sageli glükokalüks. Pentoosid osalevad nukleiinhapete sünteesis. Millal sisaldub DNA-s ja riboos sisaldub RNA-s. Neid komponente leidub ka koensüümides, näiteks FAD-s, NADP-s ja NAD-s.

Süsivesikud on võimelised täitma ka kehas kaitsefunktsiooni. Loomadel takistab aine hepariin aktiivselt vere kiiret hüübimist. See moodustub koekahjustuse ajal ja blokeerib verehüüvete moodustumist veresoontes. Hepariini leidub suures koguses nuumrakkudes graanulites.

Nukleiinhapped

Valgud, süsivesikud ja lipiidid ei ole kõik teadaolevad orgaaniliste ainete klassid. Keemia hõlmab ka nukleiinhappeid. Need on fosforit sisaldavad biopolümeerid. Nad, olles kõigi elusolendite rakutuumas ja tsütoplasmas, tagavad geneetiliste andmete edastamise ja säilitamise. Need ained avastati tänu biokeemikule F. Miescherile, kes uuris lõhe spermatosoide. See oli "juhuslik" avastus. Veidi hiljem leiti RNA-d ja DNA-d ka kõikidest taime- ja loomorganismidest. Nukleiinhappeid on eraldatud ka seente ja bakterite, aga ka viiruste rakkudes.

Kokku on loodusest leitud kahte tüüpi nukleiinhappeid – ribonukleiinhappeid (RNA) ja desoksüribonukleiinhappeid (DNA). Erinevus on nimest selge. desoksüriboos on viie süsinikusisaldusega suhkur. Riboosi leidub RNA molekulis.

Orgaaniline keemia on nukleiinhapete uurimine. Uurimisteemasid dikteerib ka meditsiin. DNA koodides on peidus palju geneetilisi haigusi, mida teadlased pole veel avastanud.

Alates Külaline >>

1. Kuidas nimetatakse orgaanilist ainet, mille molekulid sisaldavad C, O, H aatomeid, mis täidavad energia- ja ehitusfunktsiooni?
A-nukleiinhappe B-valk
B-süsivesikute G-ATP
2. Millised süsivesikud on polümeerid?
A-monosahhariidid B-disahhariidid B-polüsahhariidid
3. Monosahhariidide rühma kuuluvad:
A-glükoos B-sahharoos B-tselluloos
4. Millised süsivesikud on vees lahustumatud?
A-glükoos, fruktoos B-tärklis B-riboos, desoksüriboos
5. Moodustuvad rasvamolekulid:
A-glütseroolist, kõrgemad karboksüülhapped B-glükoosist
B-aminohapetest, vesi D-etüülalkoholist, kõrgemad karboksüülhapped
6. Rasvad täidavad rakus funktsiooni:
A-transport B-energia
B-katalüütiline G-teave
7. Millised ühendid veega seoses on lipiidid?
A-hüdrofiilne B-hüdrofoobne
8. Mis tähtsus on loomsetel rasvadel?
Membraanide A-struktuur B-termoregulatsioon
B-energiaallikas D-veeallikas E-kõik eelnev
9. Valgu monomeerid on:
A-nukleotiidid B-aminohapped C-glükoos G-rasvad
10. Kõige olulisem orgaaniline aine, mis on osa kõigi eluslooduse kuningriikide rakkudest ja millel on esmane lineaarne konfiguratsioon, on:
A-polüsahhariidid B-lipiidid
B- ATP-ks G-polüpeptiidid
2. Kirjutage valkude funktsioonid, tooge näiteid.
3. Ülesanne: DNA ahela AATGCGATGCTAGTTTAGG järgi on vaja täiendada komplementaarahelat ja määrata DNA pikkus
1. Valige üks õige vastus
1. Kui paljud teadaolevatest aminohapetest osalevad valkude sünteesis?
A-20 B-100 V-23
2. Milline osa aminohapete molekulidest eristab neid üksteisest?
A-radikaal B-karboksüülrühm C-aminorühm
3. Millised ühendid sisalduvad ATP-s?
A-adeniin, süsivesikute riboos, 3 molekuli fosforhapet
B- guaniin, fruktoossuhkur, fosforhappe jääk.
B-riboos, glütserool ja mis tahes aminohapped
4. Milline on ATP molekulide roll rakus?
A-pakkuge transpordifunktsiooni B-edastage pärilikku teavet
B-varusta elutähtsaid protsesse energiaga G-kiirendab biokeemilisi reaktsioone
5. Nukleiinhappe monomeerid on:
A-aminohapped B-rasvad
B-nukleotiidid G-glükoos
6. Millisesse keemiliste ainete klassi kuulub riboos?
A-valk B-süsivesik C-lipiid
7. Milline nukleotiid ei kuulu DNA molekuli?
A-adenüül B-uridüül
B-guanüül G-tümidüül
8. Milline nukleiinhapetest on suurima pikkusega?
A-DNA B-RNA
9. Guanüülnukleotiid on komplementaarne nukleotiidiga:
A-tümidüül-B-tsütidüül
B-adenüül G-uridüül
10. DNA molekulide kahekordistamise protsessi nimetatakse:
A-replikatsioon B-transkriptsioon
B-komplementaarsuse G-tõlge.
2. Kirjutage lipiidide funktsioonid, tooge näiteid.
3. Ülesanne. Millises järjestuses asuvad nukleotiidid i-RNA-s, kui DNA ahel on järgmise koostisega: GGTATAGCGTTAAGCCTT, määrake i-RNA pikkus.

Alates Külaline >>

1. Kuidas nimetatakse orgaanilist ainet, mille molekulid sisaldavad C, O, H aatomeid, mis täidavad energia- ja ehitusfunktsiooni?
A-nukleiinhappe B-valk
B-süsivesikute G-ATP
2. Millised süsivesikud on polümeerid?
A-monosahhariidid B-disahhariidid B-polüsahhariidid
3. Monosahhariidide rühma kuuluvad:
A-glükoos B-sahharoos B-tselluloos
4. Millised süsivesikud on vees lahustumatud?
A-glükoos, fruktoos B-tärklis B-riboos, desoksüriboos
5. Moodustuvad rasvamolekulid:
A-glütseroolist, kõrgemad karboksüülhapped B-glükoosist
B-aminohapetest, vesi D-etüülalkoholist, kõrgemad karboksüülhapped
6. Rasvad täidavad rakus funktsiooni:
A-transport B-energia
B-katalüütiline G-teave
7. Millised ühendid veega seoses on lipiidid?
A-hüdrofiilne B-hüdrofoobne
8. Mis tähtsus on loomsetel rasvadel?
Membraanide A-struktuur B-termoregulatsioon
B-energiaallikas D-veeallikas E-kõik eelnev
9. Valgu monomeerid on:
A-nukleotiidid B-aminohapped C-glükoos G-rasvad
10. Kõige olulisem orgaaniline aine, mis on osa kõigi eluslooduse kuningriikide rakkudest ja millel on esmane lineaarne konfiguratsioon, on:
A-polüsahhariidid B-lipiidid
B- ATP-ks G-polüpeptiidid
2. Kirjutage valkude funktsioonid, tooge näiteid.
3. Ülesanne: DNA ahela AATGCGATGCTAGTTTAGG järgi on vaja täiendada komplementaarahelat ja määrata DNA pikkus

1. Valige üks õige vastus
1. Kui paljud teadaolevatest aminohapetest osalevad valkude sünteesis?
A-20 B-100 V-23
2. Milline osa aminohapete molekulidest eristab neid üksteisest?
A-radikaal B-karboksüülrühm C-aminorühm
3. Millised ühendid sisalduvad ATP-s?
A-adeniin, süsivesikute riboos, 3 molekuli fosforhapet
B- guaniin, fruktoossuhkur, fosforhappe jääk.
B-riboos, glütserool ja mis tahes aminohapped
4. Milline on ATP molekulide roll rakus?
A-pakkuge transpordifunktsiooni B-edastage pärilikku teavet
B-varusta elutähtsaid protsesse energiaga G-kiirendab biokeemilisi reaktsioone
5. Nukleiinhappe monomeerid on:
A-aminohapped B-rasvad
B-nukleotiidid G-glükoos
6. Millisesse keemiliste ainete klassi kuulub riboos?
A-valk B-süsivesik C-lipiid
7. Milline nukleotiid ei kuulu DNA molekuli?
A-adenüül B-uridüül
B-guanüül G-tümidüül
8. Milline nukleiinhapetest on suurima pikkusega?
A-DNA B-RNA
9. Guanüülnukleotiid on komplementaarne nukleotiidiga:
A-tümidüül-B-tsütidüül
B-adenüül G-uridüül
10. DNA molekulide kahekordistamise protsessi nimetatakse:
A-replikatsioon B-transkriptsioon
B-komplementaarsuse G-tõlge.
2. Kirjutage lipiidide funktsioonid, tooge näiteid.
3. Ülesanne. Millises järjestuses asuvad nukleotiidid i-RNA-s, kui DNA ahel on järgmise koostisega: GGTATAGCGTTAAGCCTT, määrake i-RNA pikkus.

Varem jagasid teadlased kõik looduses leiduvad ained tinglikult elututeks ja elavateks, sealhulgas viimaste hulgas ka looma- ja taimeriigid. Esimese rühma aineid nimetatakse mineraalideks. Ja neid, kes sisenesid teise, hakati nimetama orgaanilisteks aineteks.

Mida selle all mõeldakse? Orgaaniliste ainete klass on kaasaegsetele teadlastele teadaolevatest keemilistest ühenditest kõige ulatuslikum. Küsimusele, millised ained on orgaanilised, saab vastata järgmiselt – need on keemilised ühendid, mis sisaldavad süsinikku.

Pange tähele, et mitte kõik süsinikku sisaldavad ühendid ei ole orgaanilised. Näiteks korbiidid ja karbonaadid, süsihape ja tsüaniidid, süsinikoksiidid ei kuulu nende hulka.

Miks on nii palju orgaanilisi aineid?

Vastus sellele küsimusele peitub süsiniku omadustes. See element on uudishimulik selle poolest, et suudab oma aatomitest ahelaid moodustada. Ja samal ajal on süsiniku side väga stabiilne.

Lisaks on orgaanilistes ühendites sellel kõrge valents (IV), st. võime moodustada keemilisi sidemeid teiste ainetega. Ja mitte ainult ühekordne, vaid ka kahekordne ja isegi kolmekordne (muidu - mitmekordne). Kui sideme kordsus suureneb, muutub aatomite ahel lühemaks ja sideme stabiilsus suureneb.

Ja süsinik on varustatud võimega moodustada lineaarseid, tasaseid ja kolmemõõtmelisi struktuure.

Seetõttu on orgaanilised ained looduses nii mitmekesised. Saate seda ise hõlpsasti kontrollida: seiske peegli ees ja vaadake hoolikalt oma peegelpilti. Igaüks meist on orgaanilise keemia kõndiv õpik. Mõelge sellele: vähemalt 30% teie iga raku massist on orgaanilised ühendid. Valgud, mis ehitasid teie keha. Süsivesikud, mis toimivad "kütusena" ja energiaallikana. Rasvad, mis salvestavad energiavarusid. Hormoonid, mis kontrollivad elundite toimimist ja isegi teie käitumist. Ensüümid, mis käivitavad sinu sees keemilisi reaktsioone. Ja isegi "lähtekood", DNA ahelad, on kõik süsinikupõhised orgaanilised ühendid.

Orgaaniliste ainete koostis

Nagu me alguses ütlesime, on orgaanilise aine peamine ehitusmaterjal süsinik. Ja praktiliselt kõik elemendid võivad süsinikuga kombineerides moodustada orgaanilisi ühendeid.

Looduses on orgaaniliste ainete koostises kõige sagedamini vesinik, hapnik, lämmastik, väävel ja fosfor.

Orgaaniliste ainete struktuur

Orgaaniliste ainete mitmekesisus planeedil ja nende struktuuri mitmekesisus on seletatav süsinikuaatomitele iseloomulike tunnustega.

Mäletate, et süsinikuaatomid on võimelised moodustama üksteisega väga tugevaid sidemeid, ühendades ahelaid. Tulemuseks on stabiilsed molekulid. See, kuidas süsinikuaatomid on ahelas ühendatud (siksakikujuliselt), on selle struktuuri üks põhijooni. Süsinik võib ühineda nii avatud ahelateks kui ka suletud (tsüklilisteks) ahelateks.

Samuti on oluline, et kemikaalide struktuur mõjutab otseselt nende keemilisi omadusi. Olulist rolli mängib ka see, kuidas molekulis olevad aatomid ja aatomirühmad üksteist mõjutavad.

Struktuuri iseärasuste tõttu ulatub sama tüüpi süsinikuühendite arv kümnetesse ja sadadesse. Näiteks võime vaadelda süsiniku vesinikuühendeid: metaan, etaan, propaan, butaan jne.

Näiteks metaan - CH 4. Selline vesiniku ja süsiniku kombinatsioon tavatingimustes on gaasilises agregatsiooni olekus. Kui kompositsioonis ilmub hapnik, moodustub vedelik - metüülalkohol CH 3 OH.

Mitte ainult erineva kvalitatiivse koostisega ainetel (nagu ülaltoodud näites) on erinevad omadused, vaid ka sama kvalitatiivse koostisega ained on selleks võimelised. Näiteks võib tuua metaani CH 4 ja etüleeni C 2 H 4 erineva võime reageerida broomi ja klooriga. Metaan on sellisteks reaktsioonideks võimeline ainult kuumutamisel või ultraviolettvalguses. Ja etüleen reageerib isegi ilma valgustuse ja kütteta.

Kaaluge seda võimalust: keemiliste ühendite kvalitatiivne koostis on sama, kvantitatiivne on erinev. Siis on ühendite keemilised omadused erinevad. Nagu atsetüleeni C 2 H 2 ja benseeni C 6 H 6 puhul.

Selles sordis ei mängi viimast rolli orgaaniliste ainete sellised omadused, mis on "seotud" nende struktuuriga, nagu isomeeria ja homoloogia.

Kujutage ette, et teil on kaks näiliselt identset ainet – sama koostis ja sama molekulvalem nende kirjeldamiseks. Kuid nende ainete struktuur on põhimõtteliselt erinev, sellest tuleneb ka keemiliste ja füüsikaliste omaduste erinevus. Näiteks molekulaarvalemi C 4 H 10 saab kirjutada kahe erineva aine jaoks: butaan ja isobutaan.

Me räägime isomeerid- ühesuguse koostise ja molekulmassiga ühendid. Kuid aatomid nende molekulides paiknevad erinevas järjekorras (hargnenud ja hargnemata struktuur).

Mis puudutab homoloogia- see on sellise süsinikuahela tunnus, milles iga järgmise liikme saab ühe CH 2 rühma lisamisega eelmisele. Iga homoloogset seeriat saab väljendada ühe üldvalemiga. Ja valemit teades on lihtne määrata mõne sarja liikme koosseisu. Näiteks metaani homolooge kirjeldatakse valemiga C n H 2n+2 .

Kui lisandub “homoloogne erinevus” CH 2, tugevneb side aine aatomite vahel. Võtame metaani homoloogse seeria: selle neli esimest liiget on gaasid (metaan, etaan, propaan, butaan), järgmised kuus on vedelikud (pentaan, heksaan, heptaan, oktaan, nonaan, dekaan) ja seejärel tahkes olekus ained. järgnevad agregatsioonid (pentadekaan, eikosaan jne). Ja mida tugevam on side süsinikuaatomite vahel, seda kõrgem on ainete molekulmass, keemis- ja sulamistemperatuur.

Millised orgaaniliste ainete klassid eksisteerivad?

Bioloogilise päritoluga orgaanilised ained hõlmavad:

• valgud;
• süsivesikud;
• nukleiinhapped;
• lipiidid.

Esimest kolme punkti võib nimetada ka bioloogilisteks polümeerideks.

Täpsem orgaaniliste kemikaalide klassifikatsioon ei hõlma ainult bioloogilist päritolu aineid.

Süsivesinikud on:

• atsüklilised ühendid:
  • küllastunud süsivesinikud (alkaanid);
  • küllastumata süsivesinikud:
    • alkeenid;
    • alküünid;
    • alkadieenid.
• tsüklilised ühendid:
  • karbotsüklilised ühendid:
    • alitsükliline;
    • aromaatne.
  • heterotsüklilised ühendid.

On ka teisi orgaaniliste ühendite klasse, milles süsinik ühineb muude ainetega peale vesiniku:

• alkoholid ja fenoolid;
• aldehüüdid ja ketoonid;
• karboksüülhapped;
• estrid;
• lipiidid;
• süsivesikud:
  • monosahhariidid;
  • oligosahhariidid;
  • polüsahhariidid.
  • mukopolüsahhariidid.
• amiinid;
• aminohapped;
• valgud;
• nukleiinhapped.

Orgaaniliste ainete valemid klasside kaupa

Orgaaniliste ainete näited

Nagu mäletate, on inimkeha vundamentide aluseks mitmesugused orgaanilised ained. Need on meie koed ja vedelikud, hormoonid ja pigmendid, ensüümid ja ATP ning palju muud.

Inimeste ja loomade kehas on eelistatud valgud ja rasvad (pool loomaraku kuivmassist on valk). Taimedes (umbes 80% raku kuivmassist) - süsivesikute, peamiselt komplekssete - polüsahhariidide jaoks. Sealhulgas tselluloosile (ilma milleta poleks paberit), tärklist.

Räägime mõnest neist üksikasjalikumalt.

Näiteks umbes süsivesikuid. Kui oleks võimalik võtta ja mõõta kõigi planeedi orgaaniliste ainete masse, võidaksid selle võistluse just süsivesikud.

Need toimivad kehas energiaallikana, on rakkude ehitusmaterjalid ja tarnivad ka aineid. Taimed kasutavad selleks tärklist, loomadel aga glükogeeni.

Lisaks on süsivesikud väga mitmekesised. Näiteks lihtsad süsivesikud. Looduses levinumad monosahhariidid on pentoosid (sh desoksüriboos, mis on osa DNA-st) ja heksoosid (teile hästi tuntud glükoos).

Nagu tellised, ehitatakse suurel looduse ehitusplatsil polüsahhariide tuhandetest ja tuhandetest monosahhariididest. Ilma nendeta, täpsemalt, ilma tselluloosita, tärkliseta, poleks taimi. Jah, ja glükogeeni, laktoosi ja kitiinita loomadel oleks raske.

Vaatame hoolikalt oravad. Loodus on mosaiikide ja mõistatuste suurim meister: kõigest 20 aminohappest moodustub inimkehas 5 miljonit tüüpi valke. Valkudel on ka palju elutähtsaid funktsioone. Näiteks ehitus, organismis toimuvate protsesside reguleerimine, vere hüübimine (selleks on eraldi valgud), liikumine, teatud ainete transport organismis, need on ka energiaallikaks, ensüümide kujul toimivad kui reaktsioonide katalüsaator, pakuvad kaitset. Antikehadel on oluline roll keha kaitsmisel negatiivsete välismõjude eest. Ja kui keha peenhäälestamisel tekib ebakõla, võivad antikehad väliste vaenlaste hävitamise asemel toimida agressoritena nende enda organite ja keha kudede suhtes.

Valgud jagunevad ka lihtsateks (valgud) ja kompleksseteks (valgud). Ja neil on ainult neile omased omadused: denaturatsioon (hävitamine, mida olete kõvaks keedetud muna keetmisel rohkem kui üks kord märganud) ja renaturatsioon (seda omadust kasutatakse laialdaselt antibiootikumide, toidukontsentraatide jms valmistamisel).

Ärme jäta tähelepanuta ja lipiidid(rasvad). Meie kehas toimivad nad varuenergiaallikana. Lahustitena aitavad need kaasa biokeemiliste reaktsioonide kulgemisele. Osaleda keha ehituses – näiteks rakumembraanide moodustamises.

Ja veel paar sõna selliste uudishimulike orgaaniliste ühendite kohta nagu hormoonid. Nad osalevad biokeemilistes reaktsioonides ja ainevahetuses. Need väikesed hormoonid muudavad mehed mehed (testosteroon) ja naised naisteks (östrogeen). Need teevad meid rõõmsaks või kurvaks (kilpnäärmehormoonid mängivad olulist rolli meeleolumuutustes ja endorfiinid annavad õnnetunde). Ja nad määravad isegi kindlaks, kas oleme "öökullid" või "lõokesed". Olenemata sellest, kas olete valmis hilja õppima või eelistate vara tõusta ja enne kooli kodutööd teha, ei otsusta mitte ainult teie igapäevane rutiin, vaid ka mõned neerupealiste hormoonid.

Järeldus

Orgaanilise aine maailm on tõeliselt hämmastav. Piisab vaid veidi selle uurimisse süvenemisest, et hinge tõmmata hingesuguluse tundest kogu eluga Maal. Kaks jalga, neli või jalgade asemel juured – meid kõiki ühendab emakese looduse keemialabori võlu. See põhjustab süsinikuaatomite liitumist ahelateks, reageerimist ja tuhandete erinevate keemiliste ühendite loomist.

Nüüd on teil orgaanilise keemia lühike juhend. Loomulikult ei ole siin esitatud kogu võimalikku teavet. Mõned punktid peate võib-olla ise selgitama. Kuid võite alati kasutada meie kavandatud marsruuti iseseisvaks uuringuks.

Koolis keemiatundideks valmistumisel saate kasutada ka artiklis toodud orgaanilise aine määratlust, orgaaniliste ühendite klassifikatsiooni ja üldvalemeid ning üldist teavet nende kohta.

Rääkige meile kommentaarides, milline keemiaosa (orgaaniline või anorgaaniline) teile kõige rohkem meeldib ja miks. Ärge unustage artiklit sotsiaalvõrgustikes "jagamast", et ka klassikaaslased saaksid seda kasutada.

Palun andke teada, kui leiate artiklis ebatäpsusi või vigu. Me kõik oleme inimesed ja me kõik teeme mõnikord vigu.

blog.site, materjali täieliku või osalise kopeerimisega on nõutav link allikale.