Organik moddalar - tarkibida uglerod bo'lgan kimyoviy birikma. Istisno faqat uglerod kislotasi, karbidlar, karbonatlar, siyanidlar va uglerod oksidlaridir.
Tarix
"Organik moddalar" atamasining o'zi olimlarning kundalik hayotida kimyoning dastlabki rivojlanish bosqichida paydo bo'lgan. Bu davrda vitalistik dunyoqarash hukmron edi. Bu Aristotel va Pliniy an'analarining davomi edi. Bu davrda ekspertlar dunyoni tirik va jonsizga bo‘lish bilan band edilar. Shu bilan birga, barcha moddalar, istisnosiz, aniq mineral va organiklarga bo'lingan. "Tirik" moddalarning birikmalarini sintez qilish uchun maxsus "kuch" kerak deb hisoblar edi. U barcha tirik mavjudotlarga xosdir va usiz organik elementlar hosil bo'lolmaydi.
Zamonaviy ilm-fan uchun kulgili boʻlgan bu bayonot juda uzoq vaqt hukmronlik qildi, to 1828 yilda Fridrix Voller uni eksperimental ravishda rad etdi. U noorganik ammoniy siyanatdan organik karbamid olishga muvaffaq bo'ldi. Bu kimyoni oldinga surdi. Biroq, hozirgi vaqtda moddalarning organik va noorganiklarga bo'linishi saqlanib qolgan. U tasnifga asoslanadi. Deyarli 27 million organik birikmalar ma'lum.
Nega organik birikmalar juda koʻp?
Organik moddalar, bir nechta istisnolardan tashqari, uglerod birikmasidir. Aslida, bu juda qiziq element. Uglerod o'z atomlaridan zanjir hosil qila oladi. Ular orasidagi aloqa barqaror bo'lishi juda muhim.
Bundan tashqari, organik moddalardagi uglerod valentlikni namoyon qiladi - IV. Bundan kelib chiqadiki, bu element boshqa moddalar bilan nafaqat bitta, balki ikki va uch marta ham bog'lanishga qodir. Ularning ko'pligi ortishi bilan atomlar zanjiri qisqaradi. Shu bilan birga, ulanish barqarorligi faqat oshadi.
Shuningdek, uglerod tekis, chiziqli va uch oʻlchamli tuzilmalarni hosil qilish qobiliyatiga ega. Shuning uchun tabiatda juda ko'p turli xil organik moddalar mavjud.
Tarkibi
Yuqorida aytib o'tilganidek, organik moddalar uglerod birikmalaridir. Va bu juda muhim. Organik birikmalar davriy jadvalning deyarli har qanday elementi bilan bog'langanda paydo bo'ladi. Tabiatda ko'pincha ularning tarkibi (uglerodga qo'shimcha ravishda) kislorod, vodorod, oltingugurt, azot va fosforni o'z ichiga oladi. Qolgan elementlar juda kam uchraydi.
Xususiyatlar
Demak, organik moddalar uglerod birikmasidir. Biroq, u javob berishi kerak bo'lgan bir nechta muhim mezonlar mavjud. Barcha organik moddalar umumiy xususiyatlarga ega:
1. Atomlar orasida mavjudbog'larning turli tipologiyasi muqarrar ravishda izomerlarning paydo bo'lishiga olib keladi. Avvalo, ular uglerod molekulalarining birikmasidan hosil bo'ladi. Izomerlar molekulyar og'irligi va tarkibi bir xil, ammo kimyoviy va fizik xususiyatlari har xil bo'lgan turli xil moddalardir. Bu hodisa izomeriya deb ataladi.
2. Yana bir mezon - gomologiya hodisasi. Bu organik birikmalar qatori bo'lib, ularda qo'shni moddalar formulasi avvalgilaridan bir guruh CH2 bilan farq qiladi. Bu muhim xususiyat materialshunoslikda qo'llaniladi.
Organik moddalar qanday sinflarga bo'linadi?
Organik birikmalarning bir necha sinflari mavjud. Ular hammaga ma'lum. Bu oqsillar, lipidlar va uglevodlardir. Bu guruhlarni biologik polimerlar deb atash mumkin. Ular har qanday organizmda hujayra darajasida metabolizmda ishtirok etadilar. Bu guruhga nuklein kislotalar ham kiradi. Shunday qilib aytishimiz mumkinki, organik moddalar biz har kuni nima yeymiz, nimadan yaratilganmiz.
Oqsillar
Oqsillar tarkibiy qismlardan - aminokislotalardan iborat. Bu ularning monomerlari. Proteinlar oqsillar deb ham ataladi. 200 ga yaqin aminokislota turlari ma'lum. Ularning barchasi tirik organizmlarda uchraydi. Ammo ulardan faqat yigirmatasi oqsillarning tarkibiy qismidir. Ular asosiy deb ataladi. Ammo adabiyotda siz kamroq mashhur atamalarni ham topishingiz mumkin - proteinogen va oqsil hosil qiluvchi aminokislotalar. Ushbu sinfdagi organik moddalar formulasida amin (-NH2) va karboksil (-COOH) komponentlari mavjud. Ular bir-biriga bir xil uglerod rishtalari orqali bog'langan.
Protein funktsiyalari
O’simlik va hayvonlar organizmidagi oqsillar ko’p muhim vazifalarni bajaradi. Lekin asosiysi strukturaviy. Proteinlar hujayra membranasining asosiy tarkibiy qismi va hujayralardagi organellalar matritsasi hisoblanadi. Bizning tanamizda arteriyalar, tomirlar va kapillyarlarning barcha devorlari, tendonlar va xaftaga, tirnoq va sochlar asosan turli xil oqsillardan iborat.
Keyingi funksiya enzimatikdir. Proteinlar fermentlar vazifasini bajaradi. Ular tanadagi kimyoviy reaktsiyalarni katalizlaydi. Ular ovqat hazm qilish traktidagi ozuqa moddalarining parchalanishi uchun javobgardir. O'simliklarda fermentlar fotosintez jarayonida uglerodning o'rnini aniqlaydi.
Ba'zi turdagi oqsillar organizmda kislorod kabi turli moddalarni olib yuradi. Organik moddalar ham ularga qo'shila oladi. Transport funktsiyasi shunday ishlaydi. Proteinlar qon tomirlari orqali metall ionlari, yog 'kislotalari, gormonlar va, albatta, karbonat angidrid va gemoglobinni olib yuradi. Tashish hujayralararo darajada ham sodir bo'ladi.
Protein birikmalari - immunoglobulinlar himoya funktsiyasi uchun javobgardir. Bu qon antikorlari. Masalan, koagulyatsiya jarayonida trombin va fibrinogen faol ishtirok etadi. Shunday qilib, ular ko'proq qon yo'qotishining oldini oladi.
Oqsillar kontraktil funktsiyani bajarish uchun ham javobgardir. Miyozin va aktin protofibrillalari doimiy ravishda bir-biriga nisbatan sirpanish harakatlarini amalga oshirishi tufayli mushak tolalari qisqaradi. Ammo bir hujayrali organizmlarda ham shunga o'xshashjarayonlar. Bakterial flagellaning harakati oqsil tabiatiga ega bo'lgan mikronaychalarning siljishi bilan ham bevosita bog'liq.
Organik moddalarning oksidlanishi katta miqdorda energiya chiqaradi. Ammo, qoida tariqasida, oqsillar energiya ehtiyojlari uchun juda kam iste'mol qilinadi. Bu barcha zaxiralar tugashi bilan sodir bo'ladi. Buning uchun lipidlar va uglevodlar eng mos keladi. Shuning uchun oqsillar energiya funktsiyasini bajarishi mumkin, lekin faqat ma'lum sharoitlarda.
Lipidlar
Yog'ga o'xshash birikma ham organik moddadir. Lipidlar eng oddiy biologik molekulalarga tegishli. Ular suvda erimaydi, lekin benzin, efir va xloroform kabi qutbsiz eritmalarda parchalanadi. Ular barcha tirik hujayralarning bir qismidir. Kimyoviy jihatdan lipidlar spirtlar va karboksilik kislotalarning efirlaridir. Ulardan eng mashhurlari yog'lardir. Hayvonlar va o'simliklar tanasida bu moddalar juda ko'p muhim funktsiyalarni bajaradi. Ko'pgina lipidlar tibbiyot va sanoatda qo'llaniladi.
Lipidlarning funktsiyalari
Bu organik kimyoviy moddalar hujayralardagi oqsillar bilan birgalikda biologik membranalarni hosil qiladi. Ammo ularning asosiy vazifasi energiyadir. Yog 'molekulalari oksidlanganda juda katta miqdorda energiya chiqariladi. U hujayralarda ATP hosil bo'lishiga boradi. Lipidlar shaklida organizmda sezilarli miqdorda energiya zahiralari to'planishi mumkin. Ba'zan ular oddiy hayotni amalga oshirish uchun zarur bo'lganidan ham ko'proq. "Yog'" hujayralarining metabolizmidagi patologik o'zgarishlar bilan u ko'proq bo'ladi. Garchiadolat uchun, shuni ta'kidlash kerakki, bunday ortiqcha zahiralar hayvonlar va o'simliklar qishlash uchun zarurdir. Ko'p odamlar daraxtlar va butalar sovuq davrda tuproqda oziqlanishiga ishonishadi. Haqiqatda ular yozda ishlab chiqarilgan yog'lar va yog'lar zahiralarini ishlatishmoqda.
Odam va hayvon organizmida yog'lar himoya vazifasini ham bajarishi mumkin. Ular teri osti to'qimalarida va buyraklar va ichaklar kabi organlar atrofida to'planadi. Shunday qilib, ular mexanik shikastlanishdan, ya'ni zarbadan yaxshi himoya bo'lib xizmat qiladi.
Bundan tashqari, yog'lar past darajadagi issiqlik o'tkazuvchanligiga ega, bu esa issiqlikni saqlashga yordam beradi. Bu, ayniqsa, sovuq iqlim sharoitida juda muhimdir. Dengiz hayvonlarida teri osti yog 'qatlami ham yaxshi suzuvchanlikka yordam beradi. Ammo qushlarda lipidlar suv o'tkazmaydigan va moylash funktsiyalarini ham bajaradi. Mum ularning patlarini qoplaydi va ularni yanada elastik qiladi. Ayrim oʻsimlik turlarining barglari bir xil qoplamaga ega.
Uglevodlar
Organik formula C (H2O)m birikmaning tegishli yoki tegishli emasligini bildiradi. uglevodlar sinfi. Bu molekulalarning nomi suv bilan bir xil miqdorda kislorod va vodorodni o'z ichiga olganligini anglatadi. Ushbu kimyoviy elementlardan tashqari aralashmalar, masalan, azotni o'z ichiga olishi mumkin.
Hujayradagi uglevodlar organik birikmalarning asosiy guruhidir. Bular fotosintez jarayonining asosiy mahsulotlari. Ular, shuningdek, boshqa o'simliklarda sintezning dastlabki mahsulotidirspirtlar, organik kislotalar va aminokislotalar kabi moddalar. Uglevodlar ham hayvonlar va zamburug'lar hujayralarining bir qismidir. Ular bakteriyalar va protozoalarning asosiy komponentlari orasida ham mavjud. Demak, hayvonlar hujayrasida ular 1 dan 2 % gacha, o‘simlik hujayrasida esa 90 % ga yetishi mumkin.
Bugungi kunda uglevodlarning faqat uchta guruhi mavjud:
- oddiy shakarlar (monosaxaridlar);
- ketma-ket bog'langan oddiy shakarlarning bir nechta molekulalaridan iborat oligosakkaridlar;
- polisaxaridlar, ular tarkibida 10 dan ortiq monosaxaridlar molekulalari va ularning hosilalari mavjud.
Uglevod funktsiyalari
Hujayradagi barcha organik moddalar ma'lum funktsiyalarni bajaradi. Masalan, glyukoza asosiy energiya manbai hisoblanadi. U barcha tirik organizmlarning hujayralarida parchalanadi. Bu hujayrali nafas olish paytida sodir bo'ladi. Glikogen va kraxmal asosiy energiya manbai bo'lib, birinchisi hayvonlarda, ikkinchisi o'simliklarda.
Uglevodlar ham tuzilish vazifasini bajaradi. Tsellyuloza o'simlik hujayra devorining asosiy tarkibiy qismidir. Artropodlarda esa xitin xuddi shu vazifani bajaradi. U yuqori zamburug'larning hujayralarida ham uchraydi. Misol tariqasida oligosakkaridlarni oladigan bo'lsak, ular sitoplazmatik membrananing bir qismi - glikolipidlar va glikoproteinlar shaklida. Shuningdek, glikokaliks ko'pincha hujayralarda aniqlanadi. Pentozalar nuklein kislotalar sintezida ishtirok etadi. Bunda dezoksiriboza DNKga, riboza esa RNKga kiradi. Shuningdek, bu komponentlar koenzimlarda, masalan, FADda,NADP va NAD.
Uglevodlar organizmda himoya funktsiyasini ham bajarishga qodir. Hayvonlarda geparin moddasi qonning tez ivishini faol ravishda oldini oladi. U to'qimalarning shikastlanishi paytida hosil bo'ladi va tomirlarda qon pıhtılarının shakllanishiga to'sqinlik qiladi. Geparin granulalardagi mast hujayralarida ko'p miqdorda topiladi.
Nuklein kislotalar
Oqsillar, uglevodlar va lipidlar organik moddalarning barcha ma'lum sinflari emas. Kimyoga nuklein kislotalar ham kiradi. Bular fosfor o'z ichiga olgan biopolimerlar. Ular barcha tirik mavjudotlarning hujayra yadrosi va sitoplazmasida bo'lib, genetik ma'lumotlarni uzatish va saqlashni ta'minlaydi. Bu moddalar qizil ikra spermatozoidlarini o'rgangan biokimyogar F. Miescher tufayli topildi. Bu "tasodifiy" kashfiyot edi. Biroz vaqt o'tgach, RNK va DNK barcha o'simlik va hayvon organizmlarida ham topilgan. Nuklein kislotalar zamburug'lar va bakteriyalar, shuningdek viruslar hujayralarida ham ajratilgan.
Tabiatda jami ikki turdagi nuklein kislotalar uchraydi - ribonuklein (RNK) va dezoksiribonuklein (DNK). Sarlavhadan farqi aniq. DNK tarkibida besh uglerodli shakar bo'lgan deoksiriboza mavjud. Riboza esa RNK molekulasida joylashgan.
Nuklein kislotalar organik kimyo tomonidan o'rganiladi. Tadqiqot uchun mavzular ham tibbiyot tomonidan belgilanadi. DNK kodlarida olimlar hali kashf qilmagan ko'plab genetik kasalliklar mavjud.
