მოგეხსენებათ, ყველა ნივთიერება შეიძლება დაიყოს ორ დიდ კატეგორიად - მინერალური და ორგანული. არაორგანული ან მინერალური ნივთიერებების მრავალი მაგალითი შეიძლება მოვიყვანოთ: მარილი, სოდა, კალიუმი. მაგრამ რა ტიპის კავშირები მიეკუთვნება მეორე კატეგორიას? ორგანული ნივთიერებები გვხვდება ნებისმიერ ცოცხალ ორგანიზმში.
პროტეინები
პროტეინები ორგანული ნივთიერებების ყველაზე მნიშვნელოვანი მაგალითია. მათ შორისაა აზოტი, წყალბადი და ჟანგბადი. გარდა ამისა, ზოგჯერ გოგირდის ატომები ასევე გვხვდება ზოგიერთ ცილაში.
პროტეინები ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ორგანული ნაერთია და ისინი ყველაზე ხშირად გვხვდება ბუნებაში. სხვა ნაერთებისგან განსხვავებით, ცილებს აქვთ გარკვეული დამახასიათებელი თვისებები. მათი მთავარი თვისება არის უზარმაზარი მოლეკულური წონა. მაგალითად, ალკოჰოლის ატომის მოლეკულური წონაა 46, ბენზოლი 78, ჰემოგლობინი კი 152000. სხვა ნივთიერებების მოლეკულებთან შედარებით, ცილები ნამდვილი გიგანტებია, რომლებიც შეიცავს ათასობით ატომს. ზოგჯერ ბიოლოგები მათ მაკრომოლეკულებს უწოდებენ.
პროტეინები ყველაზე რთული ორგანული ნივთიერებებიაშენობები. ისინი მიეკუთვნებიან პოლიმერების კლასს. თუ პოლიმერის მოლეკულას მიკროსკოპის ქვეშ დავაკვირდებით, დავინახავთ, რომ ეს არის ჯაჭვი, რომელიც შედგება მარტივი სტრუქტურებისგან. მათ მონომერებს უწოდებენ და მრავალჯერ მეორდება პოლიმერებში.
ცილების გარდა დიდი რაოდენობითაა პოლიმერები - რეზინი, ცელულოზა, ასევე ჩვეულებრივი სახამებელი. ასევე, ადამიანის ხელით შეიქმნა მრავალი პოლიმერი - ნეილონი, ლავსანი, პოლიეთილენი.
პროტეინის წარმოქმნა
როგორ წარმოიქმნება ცილები? ისინი ორგანული ნივთიერებების მაგალითია, რომელთა შემადგენლობა ცოცხალ ორგანიზმებში განისაზღვრება გენეტიკური კოდით. მათ სინთეზში, უმეტეს შემთხვევაში, გამოიყენება 20 ამინომჟავის სხვადასხვა კომბინაცია.
ასევე, ახალი ამინომჟავები შეიძლება წარმოიქმნას უკვე მაშინ, როდესაც ცილა იწყებს ფუნქციონირებას უჯრედში. ამავდროულად, მასში მხოლოდ ალფა-ამინომჟავები გვხვდება. აღწერილი ნივთიერების პირველადი სტრუქტურა განისაზღვრება ამინომჟავების ნაერთების ნარჩენების თანმიმდევრობით. და უმეტეს შემთხვევაში, პოლიპეპტიდური ჯაჭვი, ცილის წარმოქმნის დროს, ტრიალებს სპირალში, რომლის მოხვევები ერთმანეთთან მჭიდროდ მდებარეობს. წყალბადის ნაერთების წარმოქმნის შედეგად მას საკმაოდ ძლიერი აგებულება აქვს.
ცხიმები
ცხიმები ორგანული ნივთიერებების კიდევ ერთი მაგალითია. ადამიანმა იცის ცხიმების მრავალი სახეობა: კარაქი, საქონლის ხორცი და თევზის ცხიმი, მცენარეული ზეთები. თესლებში დიდი რაოდენობით წარმოიქმნება ცხიმებიმცენარეები. თუ გაწმენდილი მზესუმზირის თესლი მოათავსეთ ფურცელზე და დაჭერით, ფურცელზე ცხიმიანი ლაქა დარჩება.
ნახშირწყლები
ველურ ბუნებაში არანაკლებ მნიშვნელოვანია ნახშირწყლები. ისინი გვხვდება მცენარის ყველა ორგანოში. ნახშირწყლები მოიცავს შაქარს, სახამებელს და ბოჭკოს. ისინი მდიდარია კარტოფილის ტუბერებით, ბანანის ხილით. კარტოფილში სახამებლის აღმოჩენა ძალიან ადვილია. იოდთან ურთიერთობისას ეს ნახშირწყალი ცისფერი ხდება. ამის დადასტურება შეგიძლიათ კარტოფილის ნაჭერზე ცოტაოდენი იოდის დაყრით.
შაქარი ასევე ადვილი შესამჩნევია - ყველა მათგანი ტკბილი გემოთია. ამ კლასის ბევრი ნახშირწყლები გვხვდება ყურძნის, საზამთროს, ნესვის, ვაშლის ხეების ნაყოფში. ეს არის ორგანული ნივთიერებების მაგალითები, რომლებიც ასევე წარმოიქმნება ხელოვნურ პირობებში. მაგალითად, შაქარი მიიღება შაქრის ლერწმისგან.
და როგორ წარმოიქმნება ნახშირწყლები ბუნებაში? უმარტივესი მაგალითია ფოტოსინთეზის პროცესი. ნახშირწყლები არის ორგანული ნივთიერებები, რომლებიც შეიცავს რამდენიმე ნახშირბადის ატომის ჯაჭვს. ისინი ასევე შეიცავს რამდენიმე ჰიდროქსილის ჯგუფს. ფოტოსინთეზის პროცესში არაორგანული ნივთიერებების შაქარი წარმოიქმნება ნახშირბადის მონოქსიდისა და გოგირდისგან.
ბოჭკოვანი
ბოჭკოვანი არის ორგანული ნივთიერებების კიდევ ერთი მაგალითი. მისი უმეტესობა გვხვდება ბამბის თესლებში, ასევე მცენარის ღეროებსა და მათ ფოთლებში. ბოჭკოვანი შედგება ხაზოვანი პოლიმერებისგან, მისი მოლეკულური წონა მერყეობს 500 ათასიდან 2 მილიონამდე.
ყველაზე სუფთა სახით ის წარმოადგენსნივთიერება, რომელსაც არ აქვს სუნი, გემო და ფერი. გამოიყენება ფოტოფილმის, ცელოფნის, ასაფეთქებელი ნივთიერებების წარმოებაში. ადამიანის ორგანიზმში ბოჭკო არ შეიწოვება, მაგრამ დიეტის აუცილებელი ნაწილია, რადგან ასტიმულირებს კუჭსა და ნაწლავებს.
ორგანული და არაორგანული ნივთიერებები
ორგანული და არაორგანული ნივთიერებების წარმოქმნის მრავალი მაგალითი არსებობს. ეს უკანასკნელი ყოველთვის მოდის მინერალებიდან - უსულო ბუნებრივი სხეულები, რომლებიც წარმოიქმნება დედამიწის სიღრმეში. ისინი ასევე სხვადასხვა კლდეების ნაწილია.
ბუნებრივ პირობებში მინერალების ან ორგანული ნივთიერებების განადგურების პროცესში წარმოიქმნება არაორგანული ნივთიერებები. მეორეს მხრივ, ორგანული ნივთიერებები მუდმივად წარმოიქმნება მინერალებისგან. მაგალითად, მცენარეები შთანთქავენ წყალს მასში გახსნილი ნაერთებით, რომლებიც შემდგომში გადადიან ერთი კატეგორიიდან მეორეში. ცოცხალი ორგანიზმები საკვებად ძირითადად ორგანულ ნივთიერებებს იყენებენ.
მრავალფეროვნების მიზეზები
ხშირად, სკოლის მოსწავლეებმა ან სტუდენტებმა უნდა უპასუხონ კითხვას, თუ რა არის ორგანული ნივთიერებების მრავალფეროვნების მიზეზები. მთავარი ფაქტორი ის არის, რომ ნახშირბადის ატომები ურთიერთდაკავშირებულია ორი ტიპის ბმის გამოყენებით - მარტივი და მრავალჯერადი. მათ ასევე შეუძლიათ შექმნან ჯაჭვები. კიდევ ერთი მიზეზი არის სხვადასხვა ქიმიური ელემენტების მრავალფეროვნება, რომლებიც შედის ორგანულ ნივთიერებებში. გარდა ამისა, მრავალფეროვნება განპირობებულია ალოტროპიითაც - ერთი და იგივე ელემენტის სხვადასხვაში არსებობის ფენომენიკავშირები.
და როგორ წარმოიქმნება არაორგანული ნივთიერებები? ბუნებრივი და სინთეზური ორგანული ნივთიერებები და მათი მაგალითები შესწავლილია როგორც საშუალო სკოლაში, ასევე სპეციალიზებულ უმაღლეს საგანმანათლებლო დაწესებულებებში. არაორგანული ნივთიერებების წარმოქმნა არ არის ისეთი რთული პროცესი, როგორც ცილების ან ნახშირწყლების წარმოქმნა. მაგალითად, ადამიანები უხსოვარი დროიდან იღებდნენ სოდას სოდიანი ტბებიდან. 1791 წელს ქიმიკოსმა ნიკოლას ლებლანმა შემოგვთავაზა მისი სინთეზირება ლაბორატორიაში ცარცის, მარილისა და გოგირდმჟავას გამოყენებით. ოდესღაც სოდა, რომელიც დღეს ყველასთვის ნაცნობია, საკმაოდ ძვირი პროდუქტი იყო. ექსპერიმენტის ჩასატარებლად საჭირო იყო სუფრის მარილის მჟავასთან ერთად აალება, შემდეგ კი კირქვასთან და ნახშირთან ერთად მიღებული სულფატის აალება.
არაორგანული ნივთიერებების კიდევ ერთი მაგალითია კალიუმის პერმანგანატი, ან კალიუმის პერმანგანატი. ეს ნივთიერება მიიღება სამრეწველო პირობებში. ფორმირების პროცესი შედგება კალიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარის და მანგანუმის ანოდის ელექტროლიზში. ამ შემთხვევაში ანოდი თანდათან იხსნება იისფერი ხსნარის წარმოქმნით - ეს არის ცნობილი კალიუმის პერმანგანატი.
