Aké atómy tvoria organické zlúčeniny. organickej hmoty

Existuje niekoľko definícií toho, čo sú organické látky, ako sa líšia od inej skupiny zlúčenín - anorganických. Jedno z najbežnejších vysvetlení pochádza z názvu „uhľovodíky“. V srdci všetkých organických molekúl sú totiž reťazce atómov uhlíka viazané na vodík. Existujú aj ďalšie prvky, ktoré dostali názov "organogénne".

Organická chémia pred objavením močoviny

Od pradávna ľudia používali veľa prírodných látok a minerálov: síru, zlato, železnú a medenú rudu, kuchynskú soľ. Počas celej existencie vedy – od najstarších čias až do prvej polovice 19. storočia – sa vedcom nepodarilo dokázať súvislosť medzi živou a neživou prírodou na úrovni mikroskopickej štruktúry (atómy, molekuly). Verilo sa, že organické látky vďačia za svoj vzhľad mýtickej životnej sile – vitalizmu. Vznikol mýtus o možnosti vyrásť z malého človiečika „homunkula“. Na to bolo potrebné vložiť rôzne odpadové produkty do suda, počkať určitý čas, kým sa zrodí vitálna sila.

Drvivú ranu vitalizmu zasadila práca Wellera, ktorý z anorganických zložiek syntetizoval organickú látku močovinu. Tak sa dokázalo, že neexistuje životná sila, príroda je jedna, organizmy a anorganické zlúčeniny sú tvorené atómami tých istých prvkov. Zloženie močoviny bolo známe už pred Wellerovou prácou, štúdium tejto zlúčeniny nebolo v tých rokoch náročné. Pozoruhodný bol už samotný fakt získavania látky charakteristickej pre metabolizmus mimo tela zvieraťa alebo človeka.

Teória A. M. Butlerova

Úloha ruskej školy chemikov pri rozvoji vedy, ktorá študuje organické látky, je veľká. Celé epochy vo vývoji organickej syntézy sú spojené s menami Butlerov, Markovnikov, Zelinsky, Lebedev. Zakladateľom teórie štruktúry zlúčenín je A. M. Butlerov. Slávny chemik v 60-tych rokoch XIX storočia vysvetlil zloženie organických látok, dôvody pre rozmanitosť ich štruktúry, odhalil vzťah, ktorý existuje medzi zložením, štruktúrou a vlastnosťami látok.

Na základe Butlerovových záverov bolo možné nielen systematizovať poznatky o už existujúcich organických zlúčeninách. Bolo možné predpovedať vlastnosti látok, ktoré veda ešte nepozná, vytvárať technologické schémy na ich výrobu v priemyselných podmienkach. Mnohé z myšlienok popredných organických chemikov sa dnes naplno realizujú.

Pri oxidácii uhľovodíkov sa získavajú nové organické látky - zástupcovia iných tried (aldehydy, ketóny, alkoholy, karboxylové kyseliny). Napríklad veľké objemy acetylénu sa používajú na výrobu kyseliny octovej. Časť tohto reakčného produktu sa ďalej spotrebuje na získanie syntetických vlákien. Kyslý roztok (9% a 6%) je v každom dome - to je obyčajný ocot. Oxidácia organických látok slúži ako základ pre získanie veľkého množstva zlúčenín priemyselného, ​​poľnohospodárskeho a medicínskeho významu.

aromatické uhľovodíky

Aromatickosť v organických molekulách je prítomnosť jedného alebo viacerých benzénových jadier. Reťazec 6 atómov uhlíka sa uzatvára do kruhu, objavuje sa v ňom konjugovaná väzba, takže vlastnosti takýchto uhľovodíkov nie sú podobné iným uhľovodíkom.

Aromatické uhľovodíky (alebo arény) majú veľký praktický význam. Mnohé z nich sú široko používané: benzén, toluén, xylén. Používajú sa ako rozpúšťadlá a suroviny na výrobu liečiv, farbív, gumy, kaučuku a iných produktov organickej syntézy.

Zlúčeniny kyslíka

Atómy kyslíka sú prítomné vo veľkej skupine organických látok. Sú súčasťou najaktívnejšej časti molekuly, jej funkčnej skupiny. Alkoholy obsahujú jeden alebo viac hydroxylových druhov —OH. Príklady alkoholov: metanol, etanol, glycerín. V karboxylových kyselinách je ďalšia funkčná častica - karboxyl (-COOOH).

Ďalšími organickými zlúčeninami obsahujúcimi kyslík sú aldehydy a ketóny. Karboxylové kyseliny, alkoholy a aldehydy sú vo veľkom množstve prítomné v rôznych rastlinných orgánoch. Môžu byť zdrojmi na získanie prírodných produktov (kyselina octová, etylalkohol, mentol).

Tuky sú zlúčeniny karboxylových kyselín a trojsýtneho alkoholu glycerolu. Okrem lineárnych alkoholov a kyselín existujú organické zlúčeniny s benzénovým kruhom a funkčnou skupinou. Príklady aromatických alkoholov: fenol, toluén.

Sacharidy

Najdôležitejšími organickými látkami tela, ktoré tvoria bunky, sú bielkoviny, enzýmy, nukleové kyseliny, sacharidy a tuky (lipidy). Jednoduché sacharidy – monosacharidy – sa nachádzajú v bunkách vo forme ribózy, deoxyribózy, fruktózy a glukózy. Posledným sacharidom v tomto krátkom zozname je hlavná látka metabolizmu v bunkách. Ribóza a deoxyribóza sú zložky ribonukleových a deoxyribonukleových kyselín (RNA a DNA).

Pri rozklade molekúl glukózy sa uvoľňuje energia potrebná pre život. Najprv sa ukladá pri tvorbe akéhosi prenosu energie – kyseliny adenozíntrifosforečnej (ATP). Táto látka je prenášaná krvou, dodávaná do tkanív a buniek. Pri postupnom odštiepení troch zvyškov kyseliny fosforečnej z adenozínu sa uvoľní energia.

Tuky

Lipidy sú látky živých organizmov, ktoré majú špecifické vlastnosti. Nerozpúšťajú sa vo vode, sú to hydrofóbne častice. Na látky tejto triedy sú obzvlášť bohaté semená a plody niektorých rastlín, nervové tkanivo, pečeň, obličky, krv zvierat a ľudí.

Ľudská a zvieracia koža obsahuje veľa malých mazových žliaz. Tajomstvo, ktoré vylučujú, sa zobrazuje na povrchu tela, maže ho, chráni ho pred stratou vlhkosti a prenikaním mikróbov. Vrstva podkožného tukového tkaniva chráni vnútorné orgány pred poškodením, slúži ako rezervná látka.

Veveričky

Bielkoviny tvoria viac ako polovicu všetkých organických látok bunky, v niektorých tkanivách ich obsah dosahuje 80 %. Všetky typy proteínov sa vyznačujú vysokou molekulovou hmotnosťou, prítomnosťou primárnych, sekundárnych, terciárnych a kvartérnych štruktúr. Pri zahrievaní dochádza k ich zničeniu – dochádza k denaturácii. Primárnou štruktúrou je obrovský reťazec aminokyselín pre mikrokozmos. Pôsobením špeciálnych enzýmov v tráviacom systéme zvierat a ľudí sa makromolekula proteínu rozkladá na jednotlivé časti. Dostávajú sa do buniek, kde prebieha syntéza organických látok – iných bielkovín špecifických pre každú živú bytosť.

Enzýmy a ich úloha

Reakcie v bunke prebiehajú rýchlosťou, ktorá je v priemyselných podmienkach vďaka katalyzátorom – enzýmom ťažko dosiahnuteľná. Existujú enzýmy, ktoré pôsobia len na bielkoviny – lipázy. K hydrolýze škrobu dochádza za účasti amylázy. Lipázy sú potrebné na rozklad tukov na ich zložky. Procesy zahŕňajúce enzýmy sa vyskytujú vo všetkých živých organizmoch. Ak človek nemá v bunkách žiadny enzým, potom to ovplyvňuje metabolizmus, vo všeobecnosti zdravie.

Nukleové kyseliny

Látky, prvýkrát objavené a izolované z bunkových jadier, plnia funkciu prenosu dedičných vlastností. Hlavné množstvo DNA je obsiahnuté v chromozómoch a molekuly RNA sa nachádzajú v cytoplazme. S reduplikáciou (zdvojením) DNA je možné preniesť dedičnú informáciu na zárodočné bunky - gaméty. Keď sa zlúčia, nový organizmus dostane genetický materiál od rodičov.

Organická hmota je chemická zlúčenina obsahujúca uhlík. Výnimkou sú len kyselina uhličitá, karbidy, uhličitany, kyanidy a oxidy uhlíka.

Príbeh

Samotný pojem „organické látky“ sa objavil v každodennom živote vedcov v štádiu raného vývoja chémie. V tom čase dominovali vitalistické svetonázory. Bolo to pokračovanie tradícií Aristotela a Plínia. Počas tohto obdobia boli učenci zaneprázdnení delením sveta na živé a neživé. Zároveň boli všetky látky bez výnimky jasne rozdelené na minerálne a organické. Verilo sa, že na syntézu zlúčenín „živých“ látok je potrebná špeciálna „sila“. Je vlastný všetkým živým bytostiam a organické prvky sa bez neho nedajú vytvoriť.

Toto tvrdenie, pre modernú vedu smiešne, dominovalo veľmi dlho, až kým ho v roku 1828 Friedrich Wöhler experimentálne nevyvrátil. Dokázal získať organickú močovinu z anorganického kyanátu amónneho. To posunulo chémiu dopredu. Delenie látok na organické a anorganické sa však zachovalo aj v súčasnosti. Je základom klasifikácie. Je známych takmer 27 miliónov organických zlúčenín.

Prečo existuje toľko organických zlúčenín?

Organická hmota je až na pár výnimiek zlúčenina uhlíka. V skutočnosti ide o veľmi kuriózny prvok. Uhlík je schopný vytvárať reťazce zo svojich atómov. Je veľmi dôležité, aby spojenie medzi nimi bolo stabilné.

Okrem toho uhlík v organických látkach vykazuje valenciu - IV. Z toho vyplýva, že tento prvok je schopný vytvárať väzby s inými látkami nielen jednoduché, ale aj dvojité a trojité. Keď sa ich početnosť zvýši, reťazec atómov sa skráti. Zároveň sa len zvyšuje stabilita spojenia.

Uhlík má tiež schopnosť vytvárať ploché, lineárne a trojrozmerné štruktúry. Preto je v prírode toľko rôznych organických látok.

Zlúčenina

Ako bolo uvedené vyššie, organickou hmotou sú zlúčeniny uhlíka. A to je veľmi dôležité. vznikajú, keď sú spojené s takmer akýmkoľvek prvkom periodickej tabuľky. V prírode najčastejšie ich zloženie (okrem uhlíka) zahŕňa kyslík, vodík, síru, dusík a fosfor. Ostatné prvky sú oveľa vzácnejšie.

Vlastnosti

Takže organická hmota je zlúčenina uhlíka. Existuje však niekoľko dôležitých kritérií, ktoré musí spĺňať. Všetky látky organického pôvodu majú spoločné vlastnosti:

1. Odlišná typológia väzieb existujúcich medzi atómami nevyhnutne vedie k objaveniu sa izomérov. V prvom rade sú tvorené kombináciou molekúl uhlíka. Izoméry sú rôzne látky, ktoré majú rovnakú molekulovú hmotnosť a zloženie, ale odlišné chemické a fyzikálne vlastnosti. Tento jav sa nazýva izoméria.

2. Ďalším kritériom je fenomén homológie. Sú to série organických zlúčenín, v ktorých sa vzorec susedných látok líši od predchádzajúcich o jednu skupinu CH2. Táto dôležitá vlastnosť sa uplatňuje v materiálovej vede.

Aké sú triedy organických látok?

Existuje niekoľko tried organických zlúčenín. Sú známe každému. lipidy a sacharidy. Tieto skupiny možno nazvať biologickými polymérmi. Podieľajú sa na metabolizme na bunkovej úrovni v akomkoľvek organizme. Do tejto skupiny patria aj nukleové kyseliny. Môžeme teda povedať, že organická hmota je to, čo jeme každý deň, z čoho sme zložení.

Veveričky

Proteíny sú tvorené štruktúrnymi zložkami – aminokyselinami. Toto sú ich monoméry. Proteíny sa tiež nazývajú proteíny. Je známych asi 200 druhov aminokyselín. Všetky sa nachádzajú v živých organizmoch. Ale len dvadsať z nich sú zložky bielkovín. Nazývajú sa základné. Ale v literatúre sa dajú nájsť aj menej populárne termíny – proteinogénne a proteínotvorné aminokyseliny. Vzorec tejto triedy organických látok obsahuje amínové (-NH 2) a karboxylové (-COOH) zložky. Sú navzájom spojené rovnakými uhlíkovými väzbami.

Funkcie proteínov

Proteíny v tele rastlín a živočíchov plnia mnoho dôležitých funkcií. Ale hlavný je štrukturálny. Proteíny sú hlavnými zložkami bunkovej membrány a matrice organel v bunkách. V našom tele sa všetky steny tepien, žíl a kapilár, šliach a chrupaviek, nechtov a vlasov skladajú hlavne z rôznych bielkovín.

Ďalšia funkcia je enzymatická. Proteíny pôsobia ako enzýmy. Katalyzujú chemické reakcie v tele. Sú zodpovedné za rozklad živín v tráviacom trakte. V rastlinách enzýmy fixujú polohu uhlíka počas fotosyntézy.

Niektoré prenášajú v tele rôzne látky, napríklad kyslík. Môže sa k nim pripojiť aj organická hmota. Takto funguje transportná funkcia. Proteíny prenášajú ióny kovov, mastné kyseliny, hormóny a samozrejme aj oxid uhličitý a hemoglobín cez krvné cievy. Transport prebieha aj na medzibunkovej úrovni.

Za ochrannú funkciu sú zodpovedné proteínové zlúčeniny - imunoglobulíny. Sú to krvné protilátky. Napríklad trombín a fibrinogén sa aktívne podieľajú na procese koagulácie. Zabraňujú tak veľkej strate krvi.

Proteíny sú tiež zodpovedné za funkciu kontrakcie. Vzhľadom na to, že myozínové a aktínové protofibrily neustále voči sebe vykonávajú posuvné pohyby, svalové vlákna sa sťahujú. Ale podobné procesy sa vyskytujú v jednobunkových organizmoch. Pohyb bakteriálnych bičíkov priamo súvisí aj s kĺzaním mikrotubulov, ktoré sú bielkovinovej povahy.

Oxidáciou organických látok sa uvoľňuje veľké množstvo energie. Ale spravidla sa bielkoviny spotrebúvajú na energetické potreby veľmi zriedkavo. Stáva sa to, keď sú všetky zásoby vyčerpané. Na to sú najvhodnejšie lipidy a sacharidy. Preto môžu proteíny vykonávať energetickú funkciu, ale len za určitých podmienok.

Lipidy

Organická hmota je tiež zlúčenina podobná tuku. Lipidy patria k najjednoduchším biologickým molekulám. Sú nerozpustné vo vode, ale rozkladajú sa v nepolárnych roztokoch, ako je benzín, éter a chloroform. Sú súčasťou všetkých živých buniek. Chemicky sú lipidy alkoholy a karboxylové kyseliny. Najznámejšie z nich sú tuky. V tele zvierat a rastlín tieto látky plnia mnoho dôležitých funkcií. Mnoho lipidov sa používa v medicíne a priemysle.

Funkcie lipidov

Tieto organické chemikálie spolu s proteínmi v bunkách tvoria biologické membrány. Ich hlavnou funkciou je však energia. Pri oxidácii molekúl tuku sa uvoľňuje obrovské množstvo energie. Ide o tvorbu ATP v bunkách. Vo forme lipidov sa v tele môže nahromadiť značné množstvo energetických zásob. Niekedy sú dokonca viac ako potrebné na realizáciu bežného života. S patologickými zmenami v metabolizme "tukových" buniek sa stáva viac. Aj keď spravodlivo treba poznamenať, že takéto nadmerné rezervy sú jednoducho potrebné na hibernáciu zvierat a rastlín. Mnoho ľudí verí, že stromy a kríky sa v chladnom období živia pôdou. V skutočnosti spotrebúvajú zásoby olejov a tukov, ktoré si vytvorili cez leto.

U ľudí a zvierat môžu tuky plniť aj ochrannú funkciu. Ukladajú sa v podkoží a okolo orgánov, ako sú obličky a črevá. Slúžia teda ako dobrá ochrana proti mechanickému poškodeniu, teda otrasom.

Okrem toho majú tuky nízku úroveň tepelnej vodivosti, čo pomáha udržiavať teplo. To je veľmi dôležité najmä v chladnom podnebí. U morských živočíchov prispieva k dobrému vztlaku aj vrstva podkožného tuku. Ale u vtákov majú lipidy tiež vodoodpudivé a mazacie funkcie. Vosk pokrýva ich perie a robí ich pružnejšími. Niektoré druhy rastlín majú na listoch rovnaký plak.

Sacharidy

Vzorec organickej hmoty C n (H 2 O) m naznačuje, že zlúčenina patrí do triedy uhľohydrátov. Názov týchto molekúl odkazuje na skutočnosť, že obsahujú kyslík a vodík v rovnakom množstve ako voda. Okrem týchto chemických prvkov môžu zlúčeniny obsahovať napríklad dusík.

Sacharidy v bunke sú hlavnou skupinou organických zlúčenín. Sú to primárne produkty, ktoré sú tiež počiatočnými produktmi syntézy iných látok v rastlinách, napríklad alkoholov, organických kyselín a aminokyselín. Sacharidy sú tiež súčasťou buniek zvierat a húb. Nachádzajú sa tiež medzi hlavnými zložkami baktérií a prvokov. Takže v živočíšnej bunke sú od 1 do 2% a v rastlinnej bunke môže ich počet dosiahnuť 90%.

K dnešnému dňu existujú iba tri skupiny uhľohydrátov:

Jednoduché cukry (monosacharidy);

Oligosacharidy pozostávajúce z niekoľkých molekúl za sebou spojených jednoduchých cukrov;

Polysacharidy, zahŕňajú viac ako 10 molekúl monosacharidov a ich derivátov.

Funkcie uhľohydrátov

Všetky organické látky v bunke vykonávajú určité funkcie. Takže napríklad glukóza je hlavným zdrojom energie. Počas bunkového dýchania sa rozkladá vo všetkých bunkách. Glykogén a škrob tvoria hlavnú energetickú rezervu, pričom prvý u zvierat a druhý u rastlín.

Sacharidy plnia aj štrukturálnu funkciu. Celulóza je hlavnou zložkou bunkovej steny rastlín. A u článkonožcov chitín vykonáva rovnakú funkciu. Nachádza sa aj v bunkách vyšších húb. Ak si ako príklad vezmeme oligosacharidy, tak tie sú súčasťou cytoplazmatickej membrány – vo forme glykolipidov a glykoproteínov. V bunkách sa často zisťuje aj glykokalyx. Pentózy sa podieľajú na syntéze nukleových kyselín. Keď je zahrnutá v DNA, a ribóza je zahrnutá v RNA. Tieto zložky sa tiež nachádzajú v koenzýmoch, napríklad vo FAD, NADP a NAD.

Sacharidy sú tiež schopné vykonávať ochrannú funkciu v tele. U zvierat látka heparín aktívne zabraňuje rýchlemu zrážaniu krvi. Vzniká pri poškodení tkaniva a blokuje tvorbu krvných zrazenín v cievach. Heparín sa nachádza vo veľkých množstvách v žírnych bunkách v granulách.

Nukleové kyseliny

Proteíny, sacharidy a lipidy nie sú všetky známe triedy organických látok. K chémii patria aj nukleové kyseliny. Ide o biopolyméry obsahujúce fosfor. Keďže sú v bunkovom jadre a cytoplazme všetkých živých bytostí, zabezpečujú prenos a ukladanie genetických údajov. Tieto látky boli objavené vďaka biochemikovi F. Miescherovi, ktorý študoval spermie lososa. Bol to „náhodný“ objav. O niečo neskôr sa RNA a DNA našli aj vo všetkých rastlinných a živočíšnych organizmoch. Nukleové kyseliny boli tiež izolované v bunkách húb a baktérií, ako aj vírusov.

Celkovo sa v prírode našli dva typy nukleových kyselín – ribonukleová (RNA) a deoxyribonukleová (DNA). Rozdiel je jasný už z názvu. deoxyribóza je päťuhlíkový cukor. Ribóza sa nachádza v molekule RNA.

Organická chémia je štúdium nukleových kyselín. Témy na výskum diktuje aj medicína. V kódoch DNA je ukrytých mnoho genetických chorôb, ktoré vedci ešte len musia objaviť.

Od Hosť >>

1. Ako sa nazýva organická látka, ktorej molekuly obsahujú atómy C, O, H, ktoré plnia energetickú a stavebnú funkciu?
A-nukleová kyselina B-proteín
B-sacharid G-ATP
2. Aké sacharidy sú polyméry?
A-monosacharidy B-disacharidy B-polysacharidy
3. Skupina monosacharidov zahŕňa:
A-glukóza B-sacharóza B-celulóza
4. Ktoré sacharidy sú nerozpustné vo vode?
A-glukóza, fruktóza B-škrob C-ribóza, deoxyribóza
5. Molekuly tuku sa tvoria:
A-z glycerolu, vyššie karboxylové kyseliny B-z glukózy
B-z aminokyselín, voda D-z etylalkoholu, vyššie karboxylové kyseliny
6. Tuky plnia v bunke funkciu:
A-doprava B-energia
B-katalytické G-informácie
7. Aké zlúčeniny vo vzťahu k vode sú lipidy?
A-hydrofilný B-hydrofóbny
8. Aký význam majú živočíšne tuky?
A-štruktúra membrán B-termoregulácia
B-zdroj energie D-zdroj vody E-všetko vyššie uvedené
9. Proteínové monoméry sú:
A-nukleotidy B-aminokyseliny C-glukóza G-tuky
10. Najdôležitejšia organická látka, ktorá je súčasťou buniek všetkých kráľovstiev živej prírody, ktorá má primárnu lineárnu konfiguráciu, je:
A-na polysacharidy B-na lipidy
B-to ATP G-to polypeptidy
2. Napíšte funkcie bielkovín, uveďte príklady.
3. Úloha: Podľa reťazca DNA AATGCGATGCTAGTTTAGG je potrebné doplniť komplementárny reťazec a určiť dĺžku DNA.
1. Vyberte jednu správnu odpoveď
1. Koľko zo známych aminokyselín sa podieľa na syntéze bielkovín?
A-20 B-100 V-23
2. Ktorá časť molekúl aminokyselín ich od seba odlišuje?
A-radikál B-karboxylová skupina C-aminoskupina
3. Aké zlúčeniny sú zahrnuté v ATP?
A- adenín, sacharidová ribóza, 3 molekuly kyseliny fosforečnej
B-guanín, fruktózový cukor, zvyšok kyseliny fosforečnej.
B-ribóza, glycerol a akákoľvek aminokyselina
4. Aká je úloha molekúl ATP v bunke?
A-poskytuje transportnú funkciu B-prenáša dedičnú informáciu
B-zabezpečuje životne dôležité procesy s energiou G-urýchľuje biochemické reakcie
5. Monoméry nukleových kyselín sú:
A-aminokyseliny B-tuky
B-nukleotidy G-glukóza
6. Do ktorej triedy chemických látok patrí ribóza?
A-proteín B-sacharid C-lipid
7. Ktorý nukleotid nie je súčasťou molekuly DNA?
A-adenyl B-uridyl
B-guanyl G-tymidyl
8. Ktorá z nukleových kyselín má najväčšiu dĺžku?
A-DNA B-RNA
9. Guanylový nukleotid je komplementárny k nukleotidu:
A-tymidyl B-cytidyl
B-adenyl G-uridyl
10. Proces zdvojenia molekúl DNA sa nazýva:
A-replikácia B-transkripcia
B-komplementarita G-preklad.
2. Napíšte lipidové funkcie, uveďte príklady.
3. Úloha. V akom poradí sa budú nukleotidy nachádzať v i-RNA, ak má reťazec DNA nasledovné zloženie: GGTATAGCGTTAAGCCTT, určte dĺžku i-RNA.

Od Hosť >>

1. Ako sa nazýva organická látka, ktorej molekuly obsahujú atómy C, O, H, ktoré plnia energetickú a stavebnú funkciu?
A-nukleová kyselina B-proteín
B-sacharid G-ATP
2. Aké sacharidy sú polyméry?
A-monosacharidy B-disacharidy B-polysacharidy
3. Skupina monosacharidov zahŕňa:
A-glukóza B-sacharóza B-celulóza
4. Ktoré sacharidy sú nerozpustné vo vode?
A-glukóza, fruktóza B-škrob C-ribóza, deoxyribóza
5. Molekuly tuku sa tvoria:
A-z glycerolu, vyššie karboxylové kyseliny B-z glukózy
B-z aminokyselín, voda D-z etylalkoholu, vyššie karboxylové kyseliny
6. Tuky plnia v bunke funkciu:
A-doprava B-energia
B-katalytické G-informácie
7. Aké zlúčeniny vo vzťahu k vode sú lipidy?
A-hydrofilný B-hydrofóbny
8. Aký význam majú živočíšne tuky?
A-štruktúra membrán B-termoregulácia
B-zdroj energie D-zdroj vody E-všetko vyššie uvedené
9. Proteínové monoméry sú:
A-nukleotidy B-aminokyseliny C-glukóza G-tuky
10. Najdôležitejšia organická látka, ktorá je súčasťou buniek všetkých kráľovstiev živej prírody, ktorá má primárnu lineárnu konfiguráciu, je:
A-na polysacharidy B-na lipidy
B-to ATP G-to polypeptidy
2. Napíšte funkcie bielkovín, uveďte príklady.
3. Úloha: Podľa reťazca DNA AATGCGATGCTAGTTTAGG je potrebné doplniť komplementárny reťazec a určiť dĺžku DNA.

1. Vyberte jednu správnu odpoveď
1. Koľko zo známych aminokyselín sa podieľa na syntéze bielkovín?
A-20 B-100 V-23
2. Ktorá časť molekúl aminokyselín ich od seba odlišuje?
A-radikál B-karboxylová skupina C-aminoskupina
3. Aké zlúčeniny sú zahrnuté v ATP?
A- adenín, sacharidová ribóza, 3 molekuly kyseliny fosforečnej
B-guanín, fruktózový cukor, zvyšok kyseliny fosforečnej.
B-ribóza, glycerol a akákoľvek aminokyselina
4. Aká je úloha molekúl ATP v bunke?
A-poskytuje transportnú funkciu B-prenáša dedičnú informáciu
B-zabezpečuje životne dôležité procesy s energiou G-urýchľuje biochemické reakcie
5. Monoméry nukleových kyselín sú:
A-aminokyseliny B-tuky
B-nukleotidy G-glukóza
6. Do ktorej triedy chemických látok patrí ribóza?
A-proteín B-sacharid C-lipid
7. Ktorý nukleotid nie je súčasťou molekuly DNA?
A-adenyl B-uridyl
B-guanyl G-tymidyl
8. Ktorá z nukleových kyselín má najväčšiu dĺžku?
A-DNA B-RNA
9. Guanylový nukleotid je komplementárny k nukleotidu:
A-tymidyl B-cytidyl
B-adenyl G-uridyl
10. Proces zdvojenia molekúl DNA sa nazýva:
A-replikácia B-transkripcia
B-komplementarita G-preklad.
2. Napíšte lipidové funkcie, uveďte príklady.
3. Úloha. V akom poradí sa budú nukleotidy nachádzať v i-RNA, ak má reťazec DNA nasledovné zloženie: GGTATAGCGTTAAGCCTT, určte dĺžku i-RNA.

V minulosti vedci rozdeľovali všetky látky v prírode na podmienečne neživé a živé, vrátane živočíšnej a rastlinnej ríše medzi tie posledné. Látky prvej skupiny sa nazývajú minerálne. A tie, ktoré vstúpili do druhej, sa začali nazývať organické látky.

čo sa tým myslí? Trieda organických látok je najrozsiahlejšia spomedzi všetkých chemických zlúčenín známych moderným vedcom. Na otázku, ktoré látky sú organické, možno odpovedať nasledovne - ide o chemické zlúčeniny, ktoré zahŕňajú uhlík.

Upozorňujeme, že nie všetky zlúčeniny obsahujúce uhlík sú organické. Nepatria medzi ne napríklad korbidy a uhličitany, kyselina uhličitá a kyanidy, oxidy uhlíka.

Prečo existuje toľko organických látok?

Odpoveď na túto otázku spočíva vo vlastnostiach uhlíka. Tento prvok je zvláštny v tom, že je schopný vytvárať reťazce zo svojich atómov. A zároveň je uhlíková väzba veľmi stabilná.

Okrem toho v organických zlúčeninách vykazuje vysokú valenciu (IV), t.j. schopnosť vytvárať chemické väzby s inými látkami. A nielen jedno, ale aj dvojité a dokonca trojité (inak - násobky). Keď sa multiplicita väzby zvyšuje, reťazec atómov sa skracuje a stabilita väzby sa zvyšuje.

A uhlík je obdarený schopnosťou vytvárať lineárne, ploché a trojrozmerné štruktúry.

Preto sú organické látky v prírode také rozmanité. Môžete to ľahko skontrolovať sami: postavte sa pred zrkadlo a pozorne sa pozrite na svoj odraz. Každý z nás je chodiacou učebnicou organickej chémie. Premýšľajte o tom: najmenej 30% hmoty každej z vašich buniek sú organické zlúčeniny. Bielkoviny, ktoré vybudovali vaše telo. Sacharidy, ktoré slúžia ako „palivo“ a zdroj energie. Tuky, ktoré uchovávajú energetické zásoby. Hormóny, ktoré riadia funkciu orgánov a dokonca aj vaše správanie. Enzýmy, ktoré vo vás spúšťajú chemické reakcie. A dokonca aj „zdrojový kód“, vlákna DNA, sú všetky organické zlúčeniny na báze uhlíka.

Zloženie organických látok

Ako sme povedali na úplnom začiatku, hlavným stavebným materiálom pre organickú hmotu je uhlík. A prakticky akékoľvek prvky v kombinácii s uhlíkom môžu vytvárať organické zlúčeniny.

V prírode sú najčastejšie v zložení organických látok vodík, kyslík, dusík, síra a fosfor.

Štruktúra organických látok

Rozmanitosť organických látok na planéte a rozmanitosť ich štruktúry možno vysvetliť charakteristickými vlastnosťami atómov uhlíka.

Pamätáte si, že atómy uhlíka sú schopné vytvárať medzi sebou veľmi silné väzby, ktoré sa spájajú do reťazcov. Výsledkom sú stabilné molekuly. Spôsob, akým sú atómy uhlíka spojené v reťazci (usporiadané cik-cak), je jedným z kľúčových znakov jeho štruktúry. Uhlík sa môže spájať do otvorených reťazcov aj do uzavretých (cyklických) reťazcov.

Je tiež dôležité, že štruktúra chemikálií priamo ovplyvňuje ich chemické vlastnosti. Významnú úlohu zohráva aj to, ako sa atómy a skupiny atómov v molekule navzájom ovplyvňujú.

Kvôli zvláštnostiam štruktúry sa počet uhlíkových zlúčenín rovnakého typu pohybuje v desiatkach a stovkách. Napríklad môžeme zvážiť vodíkové zlúčeniny uhlíka: metán, etán, propán, bután atď.

Napríklad metán - CH4. Takáto kombinácia vodíka s uhlíkom je za normálnych podmienok v plynnom stave agregácie. Keď sa v kompozícii objaví kyslík, vytvorí sa kvapalina - metylalkohol CH 3 OH.

Rôzne vlastnosti majú nielen látky s rôznym kvalitatívnym zložením (ako v príklade vyššie), ale sú toho schopné aj látky rovnakého kvalitatívneho zloženia. Príkladom je rozdielna schopnosť metánu CH 4 a etylénu C 2 H 4 reagovať s brómom a chlórom. Metán je schopný takýchto reakcií iba pri zahrievaní alebo pod ultrafialovým svetlom. A etylén reaguje aj bez osvetlenia a zahrievania.

Zvážte túto možnosť: kvalitatívne zloženie chemických zlúčenín je rovnaké, kvantitatívne je odlišné. Potom sú chemické vlastnosti zlúčenín odlišné. Rovnako ako v prípade acetylénu C2H2 a benzénu C6H6.

Nie poslednú úlohu v tejto odrode zohrávajú také vlastnosti organických látok, ktoré sú "viazané" na ich štruktúru, ako je izoméria a homológia.

Predstavte si, že máte dve zdanlivo identické látky – rovnaké zloženie a rovnaký molekulárny vzorec na ich opis. Štruktúra týchto látok je však zásadne odlišná, a preto je rozdiel v chemických a fyzikálnych vlastnostiach. Napríklad molekulový vzorec C4H10 možno napísať pre dve rôzne látky: bután a izobután.

Hovoríme o izoméry- zlúčeniny, ktoré majú rovnaké zloženie a molekulovú hmotnosť. Ale atómy v ich molekulách sú umiestnené v inom poradí (rozvetvená a nerozvetvená štruktúra).

Čo sa týka homológiu- to je charakteristika takého uhlíkového reťazca, v ktorom každý ďalší člen možno získať pridaním jednej skupiny CH2 k predchádzajúcej skupine. Každá homológna séria môže byť vyjadrená jedným všeobecným vzorcom. A so znalosťou vzorca je ľahké určiť zloženie ktoréhokoľvek z členov série. Napríklad homológy metánu sú opísané vzorcom CnH2n+2.

Keď sa pridá „homologický rozdiel“ CH2, väzba medzi atómami látky sa posilní. Zoberme si homologický rad metánu: jeho prvé štyri členy sú plyny (metán, etán, propán, bután), ďalších šesť sú kvapaliny (pentán, hexán, heptán, oktán, nonán, dekán) a potom látky v pevnom skupenstve. agregácie (pentadekan, eikosan atď.). A čím silnejšia je väzba medzi atómami uhlíka, tým vyššia je molekulová hmotnosť, teplota varu a teplota topenia látok.

Aké triedy organických látok existujú?

Organické látky biologického pôvodu zahŕňajú:

• proteíny;
• uhľohydráty;
• nukleové kyseliny;
• lipidy.

Prvé tri body možno nazvať aj biologickými polymérmi.

Podrobnejšia klasifikácia organických chemikálií zahŕňa látky nielen biologického pôvodu.

Uhľovodíky sú:

• acyklické zlúčeniny:
  • nasýtené uhľovodíky (alkány);
  • nenasýtené uhľovodíky:
    • alkény;
    • alkíny;
    • alkadiény.
• cyklické zlúčeniny:
  • karbocyklické zlúčeniny:
    • alicyklický;
    • aromatické.
  • heterocyklické zlúčeniny.

Existujú aj iné triedy organických zlúčenín, v ktorých sa uhlík spája s inými látkami ako vodík:

• alkoholy a fenoly;
• aldehydy a ketóny;
• karboxylové kyseliny;
• estery;
• lipidy;
• sacharidy:
  • monosacharidy;
  • oligosacharidy;
  • polysacharidy.
  • mukopolysacharidy.
• amíny;
• aminokyseliny;
• proteíny;
• nukleových kyselín.

Vzorce organických látok podľa tried

Príklady organických látok

Ako si pamätáte, v ľudskom tele sú základom základov rôzne druhy organických látok. Sú to naše tkanivá a tekutiny, hormóny a pigmenty, enzýmy a ATP a oveľa viac.

V telách ľudí a zvierat sú uprednostňované bielkoviny a tuky (polovicu suchej hmotnosti živočíšnej bunky tvoria bielkoviny). V rastlinách (asi 80% suchej hmoty bunky) - pre sacharidy, predovšetkým komplexné - polysacharidy. Vrátane celulózy (bez ktorej by nebol papier), škrobu.

Povedzme si o niektorých z nich podrobnejšie.

Napríklad o sacharidy. Ak by bolo možné vziať a zmerať hmotnosti všetkých organických látok na planéte, boli by to sacharidy, ktoré by vyhrali túto súťaž.

Slúžia ako zdroj energie v tele, sú stavebnými materiálmi pre bunky a zabezpečujú aj prísun látok. Rastliny na tento účel používajú škrob a pre zvieratá glykogén.

Okrem toho sú sacharidy veľmi rozmanité. Napríklad jednoduché sacharidy. Najbežnejšími monosacharidmi v prírode sú pentózy (vrátane deoxyribózy, ktorá je súčasťou DNA) a hexózy (vám dobre známa glukóza).

Podobne ako tehly, na veľkom stavenisku prírody sa polysacharidy budujú z tisícok a tisícok monosacharidov. Bez nich, presnejšie, bez celulózy, škrobu by nebolo rastlín. Áno, a zvieratá bez glykogénu, laktózy a chitínu by to mali ťažké.

Pozrime sa pozorne na veveričky. Príroda je najväčším majstrom mozaík a hlavolamov: len z 20 aminokyselín sa v ľudskom tele tvorí 5 miliónov druhov bielkovín. Proteíny majú tiež veľa životne dôležitých funkcií. Napríklad stavba, regulácia procesov v tele, zrážanlivosť krvi (na to sú samostatné bielkoviny), pohyb, transport niektorých látok v tele, sú tiež zdrojom energie, vo forme enzýmov pôsobia ako tzv. katalyzátor reakcií, poskytujú ochranu. Protilátky zohrávajú dôležitú úlohu pri ochrane organizmu pred negatívnymi vonkajšími vplyvmi. A ak dôjde k nezhode v jemnom ladení tela, protilátky namiesto ničenia vonkajších nepriateľov môžu pôsobiť ako agresori voči vlastným orgánom a tkanivám tela.

Proteíny sa tiež delia na jednoduché (bielkoviny) a komplexné (bielkoviny). A majú vlastnosti, ktoré sú im vlastné: denaturácia (zničenie, ktoré ste si všimli viac ako raz, keď ste uvarili vajíčko natvrdo) a renaturácia (táto vlastnosť sa široko používa pri výrobe antibiotík, potravinových koncentrátov atď.).

Neignorujme a lipidy(tuky). V našom tele slúžia ako rezervný zdroj energie. Ako rozpúšťadlá napomáhajú priebehu biochemických reakcií. Podieľajte sa na stavbe tela – napríklad na tvorbe bunkových membrán.

A ešte pár slov o takých kurióznych organických zlúčeninách ako hormóny. Podieľajú sa na biochemických reakciách a metabolizme. Tieto malé hormóny robia z mužov mužov (testosterón) a zo žien ženy (estrogén). Robia nám radosť alebo smútok (hormóny štítnej žľazy hrajú dôležitú úlohu pri zmenách nálad a endorfíny dodávajú pocit šťastia). A dokonca určujú, či sme „sovy“ alebo „škovránky“. Či už ste pripravení učiť sa neskoro, alebo radšej vstávate skoro a robíte si domáce úlohy pred školou, nerozhoduje len vaša každodenná rutina, ale aj niektoré hormóny nadobličiek.

Záver

Svet organických látok je skutočne úžasný. Stačí sa len trochu ponoriť do jeho štúdia, aby sa vám z pocitu spriaznenosti so všetkým životom na Zemi tajil dych. Dve nohy, štyri alebo korene namiesto nôh – všetkých nás spája kúzlo chemického laboratória matky prírody. Spôsobuje, že atómy uhlíka sa spájajú do reťazcov, reagujú a vytvárajú tisíce takýchto rôznych chemických zlúčenín.

Teraz máte krátkeho sprievodcu organickou chémiou. Samozrejme, nie sú tu uvedené všetky možné informácie. Niektoré body si možno budete musieť objasniť sami. Vždy však môžete použiť trasu, ktorú sme naplánovali pre váš nezávislý výskum.

Definíciu organických látok, klasifikáciu a všeobecné vzorce organických zlúčenín a všeobecné informácie o nich v článku môžete využiť aj pri príprave na hodiny chémie v škole.

Povedzte nám v komentároch, ktorá časť chémie (organická alebo anorganická) sa vám najviac páči a prečo. Nezabudnite článok „zdieľať“ na sociálnych sieťach, aby ho mohli využiť aj vaši spolužiaci.

Ak v článku nájdete nejakú nepresnosť alebo chybu, nahláste sa. Všetci sme ľudia a všetci občas robíme chyby.

blog.site, pri úplnom alebo čiastočnom skopírovaní materiálu je potrebný odkaz na zdroj.