Органик бодис нь нүүрстөрөгч агуулсан химийн нэгдэл юм. Цорын ганц үл хамаарах зүйл нь нүүрстөрөгчийн хүчил, карбид, карбонат, цианид болон нүүрстөрөгчийн исэл юм.
Түүх
"Органик бодис" гэсэн нэр томъёо өөрөө химийн шинжлэх ухааны хөгжлийн эхний үе шатанд эрдэмтдийн өдөр тутмын амьдралд гарч ирсэн. Тэр үед виталист ертөнцийг үзэх үзэл давамгайлж байв. Энэ нь Аристотель, Плиний нарын уламжлалын үргэлжлэл байв. Энэ хугацаанд шинжээчид ертөнцийг амьд, амьгүй гэж хуваах завгүй байв. Үүний зэрэгцээ бүх бодисыг эрдэс ба органик гэж тодорхой хуваасан. "Амьд" бодисын нэгдлүүдийг нийлэгжүүлэхийн тулд тусгай "хүч" шаардлагатай гэж үздэг байв. Энэ нь бүх амьд биетэд байдаг бөгөөд үүнгүйгээр органик элементүүд үүсэх боломжгүй.
Орчин үеийн шинжлэх ухааны хувьд инээдэмтэй энэ мэдэгдэл 1828 онд Фридрих Вёлер үүнийг туршилтаар няцаах хүртэл маш удаан хугацаанд ноёрхож байсан. Тэрээр органик бус аммонийн цианатаас органик мочевин гаргаж авч чадсан. Энэ нь химийг урагшлуулсан. Гэсэн хэдий ч бодисыг органик ба органик бус гэж хуваах нь өнөөг хүртэл хадгалагдан үлджээ. Энэ нь ангиллын үндэс суурь болдог. Бараг 27 сая органик нэгдлүүд мэдэгдэж байна.
Яагаад ийм олон органик нэгдлүүд байдаг вэ?
Органик бодис нь хэд хэдэн үл хамаарах зүйл нь нүүрстөрөгчийн нэгдэл юм. Үнэндээ энэ бол маш сонирхолтой элемент юм. Нүүрстөрөгч нь атомаасаа гинж үүсгэх чадвартай. Тэдний хоорондын холболт тогтвортой байх нь маш чухал.
Үүнээс гадна органик бодис дахь нүүрстөрөгч нь валентыг харуулдаг - IV. Үүнээс үзэхэд энэ элемент нь бусад бодисуудтай дан ганц төдийгүй давхар, гурвалсан холбоо үүсгэх чадвартай байдаг. Тэдний олон талт байдал нэмэгдэхийн хэрээр атомын гинж богиносно. Үүний зэрэгцээ холболтын тогтвортой байдал зөвхөн нэмэгддэг.
Мөн нүүрстөрөгч нь хавтгай, шугаман болон гурван хэмжээст бүтэц үүсгэх чадвартай. Тийм ч учраас байгальд маш олон төрлийн органик бодисууд байдаг.
Бүтэц
Дээр дурдсанчлан органик бодис нь нүүрстөрөгчийн нэгдлүүд юм. Мөн энэ нь маш чухал юм. Органик нэгдлүүд нь үелэх системийн бараг бүх элементтэй холбоотой үед үүсдэг. Байгальд ихэнхдээ тэдгээрийн найрлагад (нүүрстөрөгчөөс гадна) хүчилтөрөгч, устөрөгч, хүхэр, азот, фосфор орно. Үлдсэн элементүүд нь хамаагүй ховор.
Properties
Тэгэхээр органик бодис бол нүүрстөрөгчийн нэгдэл юм. Гэхдээ хэд хэдэн чухал шалгуурыг хангасан байх ёстой. Органик гаралтай бүх бодисууд нийтлэг шинж чанартай байдаг:
1. Атомуудын хооронд оршихБондын янз бүрийн хэлбэр нь зайлшгүй изомер үүсэхэд хүргэдэг. Юуны өмнө тэдгээр нь нүүрстөрөгчийн молекулуудын нэгдлээс үүсдэг. Изомерууд нь ижил молекул жин, найрлагатай боловч өөр өөр химийн болон физик шинж чанартай өөр өөр бодис юм. Энэ үзэгдлийг изомеризм гэж нэрлэдэг.
2. Өөр нэг шалгуур бол гомологийн үзэгдэл юм. Эдгээр нь органик нэгдлүүдийн цуврал бөгөөд хөрш зэргэлдээ бодисуудын томъёо нь өмнөхөөсөө нэг бүлэг CH2 ялгаатай байдаг. Энэ чухал шинж чанарыг материалын шинжлэх ухаанд ашигладаг.
Органик бодисыг ямар ангилдаг вэ?
Органик нэгдлүүдийн хэд хэдэн ангилал байдаг. Тэд бүгдэд танигдсан. Эдгээр нь уураг, липид, нүүрс ус юм. Эдгээр бүлгүүдийг биологийн полимер гэж нэрлэж болно. Тэд аливаа организмын эсийн түвшинд бодисын солилцоонд оролцдог. Мөн энэ бүлэгт нуклейн хүчлүүд орно. Тэгэхээр бид органик бодисыг бидний өдөр тутам идэж байгаа зүйл, юунаас бүтдэг гэж хэлж болно.
Уураг
Уураг нь бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд болох амин хүчлүүдээс бүрддэг. Эдгээр нь тэдний мономерууд юм. Уургийг мөн уураг гэж нэрлэдэг. 200 орчим төрлийн амин хүчлийг мэддэг. Эдгээр нь бүгд амьд организмд байдаг. Гэхдээ тэдгээрийн ердөө хорь нь уургийн бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Тэднийг үндсэн гэж нэрлэдэг. Гэхдээ уран зохиолоос та бага алдартай нэр томъёог олж болно - протеиноген ба уураг үүсгэдэг амин хүчлүүд. Органик бодисын энэ ангийн томъёо нь амин (-NH2) ба карбоксил (-COOH) бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг. Тэд хоорондоо ижил нүүрстөрөгчийн холбоогоор холбогддог.
Уургийн үйл ажиллагаа
Ургамал, амьтны биед агуулагдах уураг нь олон чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Гэхдээ хамгийн гол нь бүтцийн шинж чанартай байдаг. Уургууд нь эсийн мембраны гол бүрэлдэхүүн хэсэг ба эс дэх органеллуудын матриц юм. Бидний биеийн артери, судас ба хялгасан судасны бүх хана, шөрмөс ба мөгөөрс, хумс, үс нь голчлон янз бүрийн уурагуудаас тогтдог.
Дараагийн функц нь фермент. Уургууд нь ферментийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэд бие махбод дахь химийн урвалыг хурдасгадаг. Тэд хоол боловсруулах замд шим тэжээлийг задлах үүрэгтэй. Ургамал дахь ферментүүд фотосинтезийн явцад нүүрстөрөгчийн байрлалыг тогтоодог.
Зарим төрлийн уураг нь хүчилтөрөгч зэрэг янз бүрийн бодисыг биедээ авч явдаг. Органик бодис нь мөн тэдэнтэй нэгдэх боломжтой. Тээврийн функц ингэж ажилладаг. Уургууд нь металлын ион, өөх тосны хүчил, гормон, мэдээжийн хэрэг, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, гемоглобины судсаар дамждаг. Тээвэрлэлт мөн эс хоорондын түвшинд явагддаг.
Уургийн нэгдлүүд - иммуноглобулинууд нь хамгаалалтын функцийг хариуцдаг. Эдгээр нь цусны эсрэгбие юм. Жишээлбэл, тромбин ба фибриноген нь коагуляцийн үйл явцад идэвхтэй оролцдог. Ингэснээр тэд илүү их цус алдахаас сэргийлдэг.
Уургууд нь агшилтын функцийг гүйцэтгэх үүрэгтэй. Миозин ба актин протофибрил нь бие биенээсээ гулсах хөдөлгөөнийг байнга хийдэг тул булчингийн утаснууд агшиж байдаг. Гэхдээ нэг эсийн организмд ч үүнтэй төстэйүйл явц. Бактерийн тугны хөдөлгөөн нь уургийн шинж чанартай бичил гуурсан хоолойн гулсалттай шууд холбоотой.
Органик бодисыг исэлдүүлснээр их хэмжээний энерги ялгардаг. Гэхдээ дүрмээр бол уураг нь эрчим хүчний хэрэгцээнд маш ховор хэрэглэгддэг. Энэ нь бүх нөөц дууссан үед тохиолддог. Липид ба нүүрс ус нь үүнд хамгийн тохиромжтой. Тиймээс уураг нь эрчим хүчний функцийг гүйцэтгэх боломжтой, гэхдээ зөвхөн тодорхой нөхцөлд.
Lipids
Өөх тостой төстэй нэгдэл нь мөн органик бодис юм. Липидүүд нь хамгийн энгийн биологийн молекулуудад хамаардаг. Тэд усанд уусдаггүй боловч бензин, эфир, хлороформ зэрэг туйлшралгүй уусмалд задардаг. Эдгээр нь бүх амьд эсийн нэг хэсэг юм. Химийн хувьд липидүүд нь спирт ба карбоксилын хүчлүүдийн эфир юм. Тэдний хамгийн алдартай нь өөх тос юм. Амьтан, ургамлын биед эдгээр бодисууд олон чухал үүргийг гүйцэтгэдэг. Олон тооны липидийг анагаах ухаан, үйлдвэрлэлд ашигладаг.
Липидийн үйл ажиллагаа
Эдгээр органик химийн бодисууд нь эсийн уурагтай хамт биологийн мембран үүсгэдэг. Гэхдээ тэдний гол үүрэг бол эрчим хүч юм. Өөх тосны молекулууд исэлдэх үед асар их хэмжээний энерги ялгардаг. Энэ нь эсэд ATP үүсэхэд ордог. Липидийн хэлбэрээр их хэмжээний энергийн нөөц нь биед хуримтлагддаг. Заримдаа тэд ердийн амьдралыг хэрэгжүүлэхэд шаардагдахаас ч илүү байдаг. "Өөх" эсийн бодисын солилцооны эмгэг өөрчлөлтөөр энэ нь илүү их болдог. ХэдийгээрШударга ёсны үүднээс хэлэхэд ийм хэт их нөөц нь амьтан, ургамлын өвөлжөөнд зайлшгүй шаардлагатай гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Хүйтэн үед мод, бут сөөг нь хөрсөн дээр хооллодог гэж олон хүмүүс үздэг. Бодит байдал дээр тэд зуны улиралд хийсэн тос, өөхний нөөцөө ашиглаж байна.
Хүн, амьтны биед өөх тос нь хамгаалалтын үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэд арьсан доорх эд, бөөр, гэдэс зэрэг эрхтнүүдийн эргэн тойронд хуримтлагддаг. Тиймээс тэдгээр нь механик гэмтэл, өөрөөр хэлбэл цочролоос сайн хамгаалалт болдог.
Түүгээр ч зогсохгүй өөх тос нь дулаан дамжилтын чанар багатай тул дулаан байлгахад тусалдаг. Энэ нь ялангуяа хүйтэн цаг агаарт маш чухал юм. Далайн амьтдын арьсан доорх өөхний давхарга нь сайн хөвөх чадварыг бий болгодог. Гэхдээ шувуудын хувьд липидүүд нь ус зэвүүн, тослох үүргийг гүйцэтгэдэг. Лав нь тэдний өдийг бүрхэж, илүү уян хатан болгодог. Зарим төрлийн ургамлын навчнууд ижил бүрхүүлтэй байдаг.
Нүүрс ус
Органик томьёо C (H2O)m нь тухайн нэгдэл нь тухайн нэгдэлд хамаарах эсэхийг заана. ангиллын нүүрс ус. Эдгээр молекулуудын нэр нь хүчилтөрөгч, устөрөгчийг устай ижил хэмжээгээр агуулдаг болохыг харуулж байна. Эдгээр химийн элементүүдээс гадна нэгдлүүд нь жишээлбэл азот агуулсан байж болно.
Эс дэх нүүрс ус нь органик нэгдлүүдийн үндсэн бүлэг юм. Эдгээр нь фотосинтезийн үндсэн бүтээгдэхүүн юм. Эдгээр нь бусад ургамлын нийлэгжилтийн анхны бүтээгдэхүүн юмспирт, органик хүчил, амин хүчил зэрэг бодисууд. Нүүрс ус нь амьтан, мөөгөнцрийн эсийн нэг хэсэг юм. Тэд мөн бактери, эгэл биетний үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дунд байдаг. Тиймээс амьтны эсэд 1-2% байдаг бол ургамлын эсэд 90% хүрдэг.
Өнөөдөр зөвхөн гурван бүлэг нүүрс ус байдаг:
- энгийн сахар (моносахарид);
- дараалсан холбогдсон энгийн сахарын хэд хэдэн молекулуудаас бүрдэх олигосахаридууд;
- полисахаридууд, тэдгээр нь 10 гаруй молекул моносахарид ба тэдгээрийн деривативуудыг агуулдаг.
Нүүрс усны функцүүд
Эс дэх бүх органик бодисууд тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг. Жишээлбэл, глюкоз бол эрчим хүчний гол эх үүсвэр юм. Энэ нь бүх амьд организмын эсүүдэд задардаг. Энэ нь эсийн амьсгалын үед тохиолддог. Гликоген ба цардуул нь эрчим хүчний гол эх үүсвэр бөгөөд эхнийх нь амьтанд, нөгөө нь ургамалд байдаг.
Нүүрс ус нь мөн бүтцийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Целлюлоз нь ургамлын эсийн хананы үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Мөн артроподуудад хитин нь ижил үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь мөн дээд мөөгөнцрийн эсүүдэд байдаг. Хэрэв бид олигосахаридуудыг жишээ болгон авбал тэдгээр нь гликолипид ба гликопротейн хэлбэрээр цитоплазмын мембраны нэг хэсэг юм. Мөн гликокаликс нь ихэвчлэн эсүүдэд илэрдэг. Пентозууд нь нуклейн хүчлийн нийлэгжилтэнд оролцдог. Энэ тохиолдолд дезоксирибоз нь ДНХ-д, рибоз нь РНХ-д ордог. Мөн эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь коэнзимд байдаг, жишээлбэл, FAD,NADP болон NAD.
Нүүрс ус нь бие махбодид хамгаалалтын функцийг гүйцэтгэх чадвартай. Амьтанд гепарин бодис нь цусны өтгөрөлтөөс идэвхтэй сэргийлдэг. Энэ нь эдийг гэмтээх үед үүсдэг бөгөөд судаснуудад цусны бүлэгнэл үүсэхийг хориглодог. Гепарин нь мөхлөгт шигүү мөхлөгт эсүүдэд их хэмжээгээр агуулагддаг.
Нуклейн хүчил
Уураг, нүүрс ус, липидүүд нь бүх төрлийн органик бодис биш юм. Химид мөн нуклейн хүчлүүд орно. Эдгээр нь фосфор агуулсан биополимерууд юм. Тэд бүх амьд оршнолуудын эсийн цөм, цитоплазмд байдаг тул генетикийн мэдээллийг дамжуулах, хадгалах боломжийг олгодог. Салмоны эр бэлгийн эсийг судалсан биохимич Ф. Мишерийн ачаар эдгээр бодисыг олж илрүүлсэн. Энэ бол "санамсаргүй" нээлт байв. Хэсэг хугацааны дараа РНХ, ДНХ нь бүх ургамал, амьтны организмаас олдсон. Нуклейн хүчлүүд нь мөөгөнцөр, бактери, түүнчлэн вирусын эсүүдээс тусгаарлагдсан байдаг.
Нийтдээ байгальд рибонуклеин (РНХ) ба дезоксирибонуклеин (ДНХ) гэсэн хоёр төрлийн нуклейн хүчил байдаг. Гарчигнаас харахад ялгаа нь тодорхой харагдаж байна. ДНХ нь таван нүүрстөрөгчийн элсэн чихэр болох дезоксирибозыг агуулдаг. Рибоз нь РНХ молекулд байдаг.
Нуклейн хүчлийг органик химийн аргаар судалдаг. Судалгааны сэдвийг анагаах ухаан бас зааж өгдөг. Эрдэмтэд хараахан нээгээгүй байгаа ДНХ-ийн кодуудад олон генетик өвчин нуугдаж байна.
