Ang Organic matter ay isang kemikal na compound na naglalaman ng carbon. Ang tanging pagbubukod ay carbonic acid, carbides, carbonates, cyanides at oxides ng carbon.
Kasaysayan
Ang terminong "organic substance" mismo ay lumitaw sa pang-araw-araw na buhay ng mga siyentipiko sa yugto ng maagang pag-unlad ng kimika. Noong panahong iyon, nangibabaw ang mga vitalistic na pananaw sa mundo. Ito ay pagpapatuloy ng mga tradisyon nina Aristotle at Pliny. Sa panahong ito, abala ang mga pundits sa paghahati sa mundo sa buhay at walang buhay. Kasabay nito, ang lahat ng mga sangkap, nang walang pagbubukod, ay malinaw na nahahati sa mineral at organiko. Ito ay pinaniniwalaan na para sa synthesis ng mga compound ng "buhay" na mga sangkap, kinakailangan ang isang espesyal na "lakas". Ito ay likas sa lahat ng nabubuhay na nilalang, at hindi mabubuo ang mga organikong elemento kung wala ito.
Ang pahayag na ito, na katawa-tawa para sa modernong agham, ay nangingibabaw sa napakatagal na panahon, hanggang noong 1828 ay eksperimento na pinabulaanan ito ni Friedrich Wöhler. Nakakuha siya ng organic urea mula sa inorganic ammonium cyanate. Itinulak nito ang kimika pasulong. Gayunpaman, ang paghahati ng mga sangkap sa organic at inorganic ay napanatili sa kasalukuyan. Pinagbabatayan nito ang pag-uuri. Halos 27 milyong organic compound ang kilala.
Bakit napakaraming organic compound?
Ang Organic matter ay, na may ilang mga exception, isang carbon compound. Sa katunayan, ito ay isang napaka-curious na elemento. Nagagawa ng carbon na bumuo ng mga kadena mula sa mga atomo nito. Napakahalaga na stable ang koneksyon sa pagitan nila.
Bilang karagdagan, ang carbon sa mga organikong sangkap ay nagpapakita ng lakas - IV. Ito ay sumusunod mula dito na ang elementong ito ay nakakabuo ng mga bono sa iba pang mga sangkap hindi lamang solong, kundi pati na rin double at triple. Habang tumataas ang kanilang multiplicity, ang kadena ng mga atom ay magiging mas maikli. Kasabay nito, tumataas lamang ang katatagan ng koneksyon.
Gayundin, ang carbon ay may kakayahang bumuo ng mga flat, linear at three-dimensional na istruktura. Kaya naman napakaraming iba't ibang mga organikong sangkap sa kalikasan.
Komposisyon
Gaya ng nabanggit sa itaas, ang organikong bagay ay mga carbon compound. At ito ay napakahalaga. Ang mga organikong compound ay lumitaw kapag ito ay nauugnay sa halos anumang elemento ng periodic table. Sa likas na katangian, kadalasan ang kanilang komposisyon (bilang karagdagan sa carbon) ay kinabibilangan ng oxygen, hydrogen, sulfur, nitrogen at phosphorus. Ang natitirang mga elemento ay mas bihira.
Properties
Kaya, ang organikong bagay ay isang carbon compound. Gayunpaman, may ilang mahahalagang pamantayan na dapat nitong matugunan. Ang lahat ng mga sangkap ng organikong pinagmulan ay may mga karaniwang katangian:
1. Umiiral sa pagitan ng mga atomoang iba't ibang tipolohiya ng mga bono ay hindi maiiwasang humahantong sa paglitaw ng mga isomer. Una sa lahat, sila ay nabuo sa pamamagitan ng kumbinasyon ng mga molecule ng carbon. Ang mga isomer ay magkakaibang mga sangkap na may parehong molekular na timbang at komposisyon, ngunit magkaibang kemikal at pisikal na mga katangian. Ang phenomenon na ito ay tinatawag na isomerism.
2. Ang isa pang criterion ay ang phenomenon ng homology. Ito ay mga serye ng mga organikong compound, kung saan ang formula ng mga kalapit na sangkap ay naiiba mula sa mga nauna sa pamamagitan ng isang pangkat CH2. Ang mahalagang katangiang ito ay inilapat sa agham ng materyal.
Ano ang mga klase ng mga organikong sangkap?
Mayroong ilang mga klase ng mga organic compound. Kilala sila ng lahat. Ito ay mga protina, lipid at carbohydrates. Ang mga pangkat na ito ay maaaring tawaging biological polymers. Ang mga ito ay kasangkot sa metabolismo sa antas ng cellular sa anumang organismo. Kasama rin sa pangkat na ito ang mga nucleic acid. Kaya masasabi nating ang organikong bagay ay kung ano ang kinakain natin araw-araw, kung ano ang gawa sa atin.
Protina
Ang mga protina ay binubuo ng mga bahaging istruktura - mga amino acid. Ito ang kanilang mga monomer. Ang mga protina ay tinatawag ding mga protina. Mga 200 uri ng amino acid ang kilala. Ang lahat ng mga ito ay matatagpuan sa mga buhay na organismo. Ngunit dalawampu lamang sa kanila ang mga bahagi ng mga protina. Ang mga ito ay tinatawag na basic. Ngunit sa panitikan maaari ka ring makahanap ng hindi gaanong sikat na mga termino - proteinogenic at mga amino acid na bumubuo ng protina. Ang formula ng klase ng organikong bagay na ito ay naglalaman ng amine (-NH2) at carboxyl (-COOH) na mga bahagi. Ang mga ito ay konektado sa isa't isa sa pamamagitan ng parehong carbon bond.
Protein Function
Ang mga protina sa katawan ng mga halaman at hayop ay gumaganap ng maraming mahahalagang tungkulin. Ngunit ang pangunahing isa ay istruktura. Ang mga protina ay ang pangunahing bahagi ng lamad ng cell at ang matrix ng mga organel sa mga selula. Sa ating katawan, ang lahat ng dingding ng mga arterya, ugat at capillary, tendon at cartilage, kuko at buhok ay pangunahing binubuo ng iba't ibang protina.
Ang susunod na function ay enzymatic. Ang mga protina ay kumikilos bilang mga enzyme. Pinasisigla nila ang mga reaksiyong kemikal sa katawan. Sila ang may pananagutan sa pagkasira ng mga sustansya sa digestive tract. Sa mga halaman, inaayos ng mga enzyme ang posisyon ng carbon sa panahon ng photosynthesis.
Ang ilang uri ng protina ay nagdadala ng iba't ibang sangkap sa katawan, tulad ng oxygen. Ang mga organikong bagay ay nakakasali rin sa kanila. Ganito gumagana ang transport function. Ang mga protina ay nagdadala ng mga metal ions, fatty acid, hormones at, siyempre, carbon dioxide at hemoglobin sa pamamagitan ng mga daluyan ng dugo. Nagaganap din ang transportasyon sa antas ng intercellular.
Protein compounds - immunoglobulins - ay responsable para sa proteksiyon na function. Ito ay mga antibodies sa dugo. Halimbawa, ang thrombin at fibrinogen ay aktibong kasangkot sa proseso ng coagulation. Kaya, pinipigilan nila ang mas maraming pagkawala ng dugo.
Ang mga protina ay responsable din sa pagsasagawa ng contractile function. Dahil sa ang katunayan na ang myosin at actin protofibrils ay patuloy na nagsasagawa ng mga sliding na paggalaw na may kaugnayan sa bawat isa, ang mga fibers ng kalamnan ay nagkontrata. Ngunit kahit na sa mga unicellular na organismo, katuladmga proseso. Ang paggalaw ng bacterial flagella ay direktang nauugnay din sa pag-slide ng mga microtubule, na may likas na protina.
Ang oxidation ng organic matter ay naglalabas ng malaking halaga ng enerhiya. Ngunit, bilang isang patakaran, ang mga protina ay natupok para sa mga pangangailangan ng enerhiya na napakabihirang. Nangyayari ito kapag naubos na ang lahat ng stock. Ang mga lipid at carbohydrates ay pinakaangkop para dito. Samakatuwid, ang mga protina ay maaaring gumanap ng isang function ng enerhiya, ngunit sa ilalim lamang ng ilang mga kundisyon.
Lipid
Ang tulad-taba na tambalan ay isa ring organikong sangkap. Ang mga lipid ay nabibilang sa pinakasimpleng biological molecule. Ang mga ito ay hindi matutunaw sa tubig, ngunit nabubulok sa mga non-polar na solusyon tulad ng gasolina, eter, at chloroform. Bahagi sila ng lahat ng buhay na selula. Sa kemikal, ang mga lipid ay mga ester ng alkohol at mga carboxylic acid. Ang pinakasikat sa kanila ay mga taba. Sa katawan ng mga hayop at halaman, ang mga sangkap na ito ay gumaganap ng maraming mahahalagang tungkulin. Maraming lipid ang ginagamit sa medisina at industriya.
Mga function ng lipid
Ang mga organikong kemikal na ito, kasama ng mga protina sa mga selula, ay bumubuo ng mga biological membrane. Ngunit ang kanilang pangunahing pag-andar ay enerhiya. Kapag ang mga molekula ng taba ay na-oxidized, isang malaking halaga ng enerhiya ang inilabas. Napupunta ito sa pagbuo ng ATP sa mga selula. Sa anyo ng mga lipid, ang isang malaking halaga ng mga reserbang enerhiya ay maaaring maipon sa katawan. Minsan ang mga ito ay higit pa sa kinakailangan para sa pagpapatupad ng normal na buhay. Sa mga pathological na pagbabago sa metabolismo ng mga "taba" na mga selula, ito ay nagiging higit pa. Bagamanin fairness, dapat tandaan na ang mga sobrang reserba ay kailangan lang para sa hibernating na mga hayop at halaman. Maraming tao ang naniniwala na ang mga puno at shrub ay kumakain sa lupa sa panahon ng malamig. Sa totoo lang, inuubos nila ang mga reserbang langis at taba na ginawa nila noong tag-araw.
Sa katawan ng tao at hayop, ang mga taba ay maaari ding gumanap ng proteksiyon. Ang mga ito ay idineposito sa subcutaneous tissue at sa paligid ng mga organo tulad ng mga bato at bituka. Kaya, nagsisilbi silang magandang proteksyon laban sa mekanikal na pinsala, iyon ay, pagkabigla.
Bilang karagdagan, ang mga taba ay may mababang antas ng thermal conductivity, na nakakatulong upang manatiling mainit. Ito ay napakahalaga, lalo na sa malamig na klima. Sa mga hayop sa dagat, ang subcutaneous fat layer ay nakakatulong din sa magandang buoyancy. Ngunit sa mga ibon, ang mga lipid ay gumaganap din ng water-repellent at lubricating function. Binabalot ng wax ang kanilang mga balahibo at ginagawa itong mas nababanat. Ang ilang uri ng halaman ay may parehong patong sa mga dahon.
Carbohydrates
Organic formula C (H2O)m ay nagpapahiwatig kung ang tambalan ay kabilang sa klase ng carbohydrates. Ang pangalan ng mga molekulang ito ay tumutukoy sa katotohanan na naglalaman ang mga ito ng oxygen at hydrogen sa parehong dami ng tubig. Bilang karagdagan sa mga kemikal na elementong ito, ang mga compound ay maaaring maglaman, halimbawa, nitrogen.
Carbohydrates sa cell ang pangunahing pangkat ng mga organic compound. Ito ang mga pangunahing produkto ng proseso ng photosynthesis. Sila rin ang mga unang produkto ng synthesis sa mga halaman ng ibamga sangkap tulad ng mga alkohol, mga organikong asido at mga amino acid. Ang mga karbohidrat ay bahagi din ng mga selula ng mga hayop at fungi. Ang mga ito ay matatagpuan din sa mga pangunahing bahagi ng bakterya at protozoa. Kaya, sa isang selula ng hayop sila ay mula 1 hanggang 2%, at sa isang selula ng halaman ang kanilang bilang ay maaaring umabot sa 90%.
Ngayon, tatlo na lang ang grupo ng carbohydrates:
- simpleng asukal (monosaccharides);
- oligosaccharides, na binubuo ng ilang molekula ng sunud-sunod na konektadong mga simpleng asukal;
- polysaccharides, naglalaman ang mga ito ng higit sa 10 molekula ng monosaccharides at mga derivatives nito.
Carbohydrate function
Lahat ng mga organic na substance sa cell ay gumaganap ng ilang partikular na function. Kaya, halimbawa, ang glucose ay ang pangunahing mapagkukunan ng enerhiya. Ito ay pinaghiwa-hiwalay sa mga selula ng lahat ng nabubuhay na organismo. Nangyayari ito sa panahon ng cellular respiration. Ang glycogen at starch ang pangunahing pinagmumulan ng enerhiya, na ang una ay nasa mga hayop at ang huli ay nasa mga halaman.
Ang Carbohydrates ay gumaganap din ng isang structural function. Ang selulusa ay ang pangunahing bahagi ng pader ng selula ng halaman. At sa mga arthropod, ang chitin ay gumaganap ng parehong function. Ito ay matatagpuan din sa mga selula ng mas mataas na fungi. Kung kukuha tayo ng oligosaccharides bilang isang halimbawa, kung gayon sila ay bahagi ng cytoplasmic membrane - sa anyo ng glycolipids at glycoproteins. Gayundin, ang glycocalyx ay madalas na nakikita sa mga selula. Ang mga pentose ay kasangkot sa synthesis ng mga nucleic acid. Sa kasong ito, ang deoxyribose ay kasama sa DNA, at ang ribose ay kasama sa RNA. Gayundin, ang mga sangkap na ito ay matatagpuan sa mga coenzymes, halimbawa, sa FAD,NADP at NAD.
Ang Carbohydrates ay may kakayahan din na magsagawa ng proteksiyon na function sa katawan. Sa mga hayop, aktibong pinipigilan ng sangkap na heparin ang mabilis na pamumuo ng dugo. Ito ay nabuo sa panahon ng pinsala sa tissue at hinaharangan ang pagbuo ng mga clots ng dugo sa mga sisidlan. Ang heparin ay matatagpuan sa maraming dami sa mga mast cell sa mga butil.
Nucleic acid
Ang mga protina, carbohydrates at lipid ay hindi lahat ng kilalang klase ng mga organikong sangkap. Kasama rin sa kimika ang mga nucleic acid. Ito ay mga biopolymer na naglalaman ng phosphorus. Sila, na nasa cell nucleus at cytoplasm ng lahat ng nabubuhay na nilalang, ay tinitiyak ang paghahatid at pag-iimbak ng genetic data. Ang mga sangkap na ito ay natuklasan salamat sa biochemist na si F. Miescher, na nag-aral ng salmon spermatozoa. Ito ay isang "aksidenteng" pagtuklas. Maya-maya, natagpuan din ang RNA at DNA sa lahat ng mga organismo ng halaman at hayop. Ang mga nucleic acid ay nahiwalay din sa mga selula ng fungi at bacteria, pati na rin sa mga virus.
Sa kabuuan, dalawang uri ng nucleic acid ang matatagpuan sa kalikasan - ribonucleic (RNA) at deoxyribonucleic (DNA). Ang pagkakaiba ay malinaw sa pamagat. Ang DNA ay naglalaman ng deoxyribose, isang limang-carbon na asukal. At ang ribose ay matatagpuan sa RNA molecule.
Ang mga nucleic acid ay pinag-aaralan ng organic chemistry. Ang mga paksa para sa pananaliksik ay dinidiktahan din ng medisina. Maraming genetic na sakit ang nakatago sa mga DNA code na hindi pa natutuklasan ng mga siyentipiko.
