Что такое органические вещества и что такое неорганические?

10 ответов на вопрос “Что такое органические вещества и что такое неорганические?”

  1. Выгнали из ада Ответить

    В прошлом ученые разделяли все вещества в природе на условно неживые и живые, включая в число последних царство животных и растений. Вещества первой группы получили название минеральных. А те, что вошли во вторую, стали называть органическими веществами.
    Что под этим подразумевается? Класс органических веществ наиболее обширный среди всех химических соединений, известных современным ученым. На вопрос, какие вещества органические, можно ответить так – это химические соединения, в состав которых входит углерод.
    Обратите внимание, что не все углеродсодержащие соединения относятся к органическим. Например, корбиды и карбонаты, угольная кислота и цианиды, оксиды углерода не входят в их число.

    Почему органических веществ так много?

    Ответ на этот вопрос кроется в свойствах углерода. Этот элемент любопытен тем, что способен образовывать цепочки из своих атомов. И при этом углеродная связь очень стабильная.
    Кроме того, в органических соединениях он проявляет высокую валентность (IV), т.е. способность образовывать химические связи с другими веществами. И не только одинарные, но также двойные и даже тройные (иначе – кратные). По мере возрастания кратности связи цепочка атомов становится короче, а стабильность связи повышается.
    А еще углерод наделен способностью образовывать линейные, плоские и объемные структуры.
    Именно поэтому органические вещества в природе так разнообразны. Вы легко проверите это сами: встаньте перед зеркалом и внимательно посмотрите на свое отражение. Каждый из нас – ходячее пособие по органической химии. Вдумайтесь: не меньше 30% массы каждой вашей клетки – это органические соединения. Белки, которые построили ваше тело. Углеводы, которые служат «топливом» и источником энергии. Жиры, которые хранят запасы энергии. Гормоны, которые управляют работой органов и даже вашим поведением. Ферменты, запускающие химические реакции внутри вас. И даже «исходный код», цепочки ДНК – все это органические соединения на основе углерода.

    Состав органических веществ

    Как мы уже говорили в самом начале, основной строительный материал для органических веществ – это углерод. И практические любые элементы, соединяясь с углеродом, могут образовывать органические соединения.
    В природе чаще всего в составе органических веществ присутствуют водород, кислород, азот, сера и фосфор.

    Строение органических веществ

    Многообразие органических веществ на планете и разнообразие их строения можно объяснить характерными особенностями атомов углерода.
    Вы помните, что атомы углерода способны образовывать очень прочные связи друг с другом, соединяясь в цепочки. В результате получаются устойчивые молекулы. То, как именно атомы углерода соединяются в цепь (располагаются зигзагом), является одной из ключевых особенностей ее строения. Углерод может объединяться как в открытые цепи, так и в замкнутые (циклические) цепочки.
    Важно и то, что строение химических веществ прямо влияет на их химические свойства. Значительную роль играет и то, как атомы и группы атомов в молекуле влияют друг на друга.
    Благодаря особенностям строения, счет однотипным соединениям углерода идет на десятки и сотни. Для примера можно рассмотреть водородные соединения углерода: метан, этан, пропан, бутан и т.п.
    Например, метан – СН4. Такое соединение водорода с углеродом в нормальных условиях пребывает в газообразном агрегатном состоянии. Когда же в составе появляется кислород, образуется жидкость – метиловый спирт СН3ОН.
    Не только вещества с разным качественным составом (как в примере выше) проявляют разные свойства, но и вещества одинакового качественного состава тоже на такое способны. Примером могут служить различная способность метана СН4 и этилена С2Н4 реагировать с бромом и хлором. Метан способен на такие реакции только при нагревании или под ультрафиолетом. А этилен реагирует даже без освещения и нагревания.
    Рассмотрим и такой вариант: качественный состав химических соединений одинаков, количественный – отличается. Тогда и химические свойства соединений различны. Как в случае с ацетиленом С2Н2 и бензолом С6Н6.
    Не последнюю роль в этом многообразии играют такие свойства органических веществ, «завязанные» на их строении, как изомерия и гомология.
    Представьте, что у вас есть два на первый взгляд идентичных вещества – одинаковый состав и одна и та же молекулярная формула, чтобы описать их. Но строение этих веществ принципиально различно, откуда вытекает и различие химических и физических свойств. К примеру, молекулярной формулой С4Н10 можно записать два различных вещества: бутан и изобутан.

    Речь идет об изомерах – соединениях, которые имеют одинаковый состав и молекулярную массу. Но атомы в их молекулах расположены в различном порядке (разветвленное и неразветвленное строение).
    Что касается гомологии – это характеристика такой углеродной цепи, в которой каждый следующий член может быть получен прибавлением к предыдущему одной группы СН2. Каждый гомологический ряд можно выразить одной общей формулой. А зная формулу, несложно определить состав любого из членов ряда. Например, гомологи метана описываются формулой CnH2n+2.
    По мере прибавления «гомологической разницы» СН2, усиливается связь между атомами вещества. Возьмем гомологический ряд метана: четыре первых его члена – газы (метан, этан, пропан, бутан), следующие шесть – жидкости (пентан, гексан, гептан, октан, нонан, декан), а дальше следуют вещества в твердом агрегатном состоянии (пентадекан, эйкозан и т.д.). И чем прочнее связь между атомами углерода, тем выше молекулярный вес, температуры кипения и плавления веществ.

    Какие классы органических веществ существуют?

    К органическим веществам биологического происхождения относятся:
    белки;
    углеводы;
    нуклеиновые кислоты;
    липиды.
    Три первых пункта можно еще назвать биологическими полимерами.
    Более подробная классификация органических химических веществ охватывает вещества не только биологического происхождения.
    К углеводородам относятся:
    ациклические соединения:
    предельные углеводороды (алканы);
    непредельные углеводороды:
    алкены;
    алкины;
    алкадиены.
    циклические соединения:
    соединения карбоциклические:
    алициклические;
    ароматические.
    соединения гетероциклические.
    Есть также иные классы органических соединений, в составе которых углерод соединяется с другими веществами, кроме водорода:
    спирты и фенолы;
    альдегиды и кетоны;
    карбоновые кислоты;
    сложные эфиры;
    липиды;
    углеводы:
    моносахариды;
    олигосахариды;
    полисахариды.
    мукополисахариды.
    амины;
    аминокислоты;
    белки;
    нуклеиновые кислоты.

    Формулы органических веществ по классам

    Алканы – CnH2n+2
    Циклоалканы – CnH2n
    Алкены – CnH2n
    Алкадиены – CnH2n-2
    Алкины – CnH2n-2
    Арены – CnH2n-6
    Предельные одноатомные спирты – R-OH / CnH2n+1 – OH
    Простые эфиры – R – O – R’ / CnH2n+1– O – CnH2n+1
    Альдегиды – 
    Кетоны – 
    *Здесь и дальше R, R’, R” – углеводородные радикалы.
    Предельные одноосновные карбоновые кислоты –
    Сложные эфиры –
    Углеводы – Cn(H2O)m (n, m ? 3)
    Амины – первичные: R – NH2, вторичные: R – NH – R’,
    Аминокислоты – Н2N – R – COOH
    Липиды – 

    Примеры органических веществ

    Как вы помните, в человеческом организме различного рода органические вещества – основа основ. Это наши ткани и жидкости, гормоны и пигменты, ферменты  и АТФ, а также многое другое.
    В телах людей и животных  приоритет за белками и жирами (половина сухой массы клетки животных это белки). У растений (примерно 80% сухой массы клетки) – за углеводами, в первую очередь сложными – полисахаридами. В том числе за целлюлозой (без которой не было бы бумаги), крахмалом.
    Давайте поговорим про некоторые из них подробнее.
    Например, про углеводы. Если бы можно было взять и измерить массы всех органических веществ на планете, именно углеводы победили бы в этом соревновании.
    Они служат в организме источником энергии, являются строительными материалами для клеток, а также осуществляют запас веществ. Растениям для этой цели служит крахмал, животным – гликоген.
    Кроме того, углеводы очень разнообразны. Например, простые углеводы. Самые распространенные в природе моносахариды – это пентозы (в том числе входящая в состав ДНК дезоксирибоза) и гексозы (хорошо знакомая вам глюкоза).
    Как из кирпичиков, на большой стройке природы выстраиваются из тысяч и тысяч моносахаридов полисахариды. Без них, точнее, без целлюлозы, крахмала, не было бы растений. Да и животным без гликогена, лактозы и хитина пришлось бы трудно.
    Посмотрим внимательно и на белки. Природа самый великий мастер мозаик и пазлов: всего из 20 аминокислот в человеческом организме образуется 5 миллионов типов белков. На белках тоже лежит немало жизненно важных функций. Например, строительство, регуляция процессов в организме, свертывание крови (для этого существуют отдельные белки), движение, транспорт некоторых веществ в организме, они также являются источником энергии, в виде ферментов выступают катализатором реакций, обеспечивают защиту. В деле защиты организма от негативных внешних воздействий важную роль играют антитела. И если в тонкой настройке организма происходит разлад, антитела вместо уничтожения внешних врагов могут выступать агрессорами к собственным органам и тканям организма.

    Белки также делятся на простые (протеины) и сложные (протеиды). И обладают присущими только им свойствами: денатурацией (разрушением, которое вы не раз замечали, когда варили яйцо вкрутую) и ренатурацией (это свойство нашло широкое применение в изготовлении антибиотиков, пищевых концентратов и др.).
    Не обойдем вниманием и липиды (жиры). В нашем организме они служат запасным источником энергии. В качестве растворителей помогают протеканию биохимических реакций. Участвуют в строительстве организма – например, в формировании клеточных мембран.
    И еще пару слов о таких любопытных органических соединениях, как гормоны. Они участвуют в биохимических реакциях и обмене веществ. Такие маленькие, гормоны делают мужчин мужчинами (тестостерон) и женщин женщинами (эстроген). Заставляют нас радоваться или печалиться (не последнюю роль в перепадах настроения играют гормоны щитовидной железы, а эндорфин дарит ощущение счастья). И даже определяют, «совы» мы или «жаворонки». Готовы вы учиться допоздна или предпочитаете встать пораньше и сделать домашнюю работу перед школой, решает не только ваш распорядок дня, но и некоторые гормоны надпочечников.

    Заключение

    Мир органических веществ по-настоящему удивительный. Достаточно углубиться в его изучение лишь немного, чтобы у вас захватило дух от ощущения родства со всем живым на Земле. Две ноги, четыре или корни вместо ног – всех нас объединяет волшебство химической лаборатории матушки-природы. Оно заставляет атомы углерода объединяться в цепочки, вступать в реакции и создавать тысячи таких разнообразных химических соединений.
    Теперь у вас есть краткий путеводитель по органической химии. Конечно, здесь представлена далеко не вся возможная информация. Какие-то моменты вам, быть может, придется уточнить самостоятельно. Но вы всегда можете использовать намеченный нами маршрут для своих самостоятельных изысканий.
    Вы также можете использовать приведенное в статье определение органического вещества, классификацию и общие формулы органических соединений и общие сведения о них, чтобы подготовиться к урокам химии в школе.
    Расскажите нам в комментариях, какой раздел химии (органическая или неорганическая) нравится вам больше и почему. Не забудьте «расшарить» статью в социальных сетях, чтобы ваши одноклассники тоже смогли ею воспользоваться.
    Пожалуйста, сообщите, если обнаружите в статье какую-то неточность или ошибку. Все мы люди и все мы иногда ошибаемся.
    © blog.tutoronline.ru,
    при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

  2. hot_chocolate_girl1 Ответить

    С древности все вещества разделялись на минеральные – принадлежащие царству минералов – и органические, которые относятся к царствам животных и растений. Считалось, что для синтеза органических веществ необходима особая «жизненная сила», присущая только живому, и поэтому синтез органических веществ из неорганических невозможен. Это представление опроверг немецкий химик Ф. Вёлер, который в 1828 году из «минерального» цианата аммония синтезировал «органическую» мочевину, но деление веществ на органические и неорганические в химии сохранилось. Анализ химического состава вещества подразделяют на качественный и количественный. Первым устанавливают, из каких компонентов состоит вещество (атомов, ионов, молекул, функциональных и структурных групп и др.), а вторым – их количественное содержание в веществе.
    По химическим свойствам все вещества делят на две группы – неорганические и органические. Неорганические соединения – простые и сложные вещества, которые не содержат углерода (за исключением карбидов, угольной кислоты и ее солей, карбонатов, оксидов углерода и цианидов). Известно более 100 тыс. видов неорганических веществ, которые делят на несколько групп: простые (металлы и неметаллы), бинарные соединения, состоящие из двух элементов, например, карбиды (SiC – карбид кремния), оксиды (Na2O – оксид натрия) и пр., неорганические кислоты (борная H3BO3, фторсульфоновая HSO3F), основания (щелочи и гидроксиды), соли (такие как, хлорид калия KCl, гидрат сульфата натрия Na2SO4·10H2O), интерметаллические соединения (в частности, сплавы) и кристаллогидраты.
    Органические вещества – класс соединений, в состав молекул которых обязательно входит углерод (кроме неорганических соединений углерода). Органические соединения – самый обширный класс химических веществ. К настоящему времени количество известных органических соединений превышает 10 миллионов! Такое многообразие связано с уникальным свойством углерода образовывать цепочки из атомов углерода, что в свою очередь обусловлено высокой стабильностью, а также кратностью углерод-углеродной связи. Поэтому органические молекулы могут образовывать структуры разной формы (линейные, плоские, объёмные). Существует несколько важных свойств (изомерия, гомология), которые выделяют органические соединения в отдельный, ни на что не похожий класс химических соединений.

  3. Kami Ответить

    Есть не одно отличие органических веществ от неорганических. Разницу между ними можно проследить с точки зрения:
    молекулярной структуры;
    температур плавления, разложения;
    молекулярной массы;
    наличия углерода и водорода в молекуле;
    происхождения.
    Общее количество неорганических веществ — 100 тыс. — заметно уступает числу органических — 18 млн, если следовать распространенным в современной химии классификациям.
    Определив, в чем разница между органическими и неорганическими веществами, отразим выводы в небольшой таблице.
    к содержанию ^

    Таблица

    Органические веществаНеорганические веществаИмеют относительно сложную молекулярную структуруИмеют относительно простую молекулярную структуруОтличаются сравнительно невысокой температурой плавления и разложенияВо многих случаях плавятся и разлагаются при очень высоких температурахИмеют, как правило, большую молекулярную массуИмеют, как правило, небольшую молекулярную массуВ большинстве случаев содержат в составе молекул углерод и водородМогут не содержать углерода и водорода в составе молекулОбычно имеют природное происхождениеНе всегда имеют природное происхождениеПредставлены в 18 млн разновидностейПредставлены в 100 тыс. разновидностей

  4. Fegor Ответить

    Органические соединения
    Органическая химия – химия соединений угле­рода (А.М. Бутлеров). Помимо атомов углерода в состав органических со­единений входят Н, О, N, S, Р, F, Сl, Вr, I и другие химичес­кие элементы.
    Алканы – предельные (насыщенные) углеводоро­ды, все свободные валентности атомов углерода заняты (полностью «насыщены») атомами водорода: СН4 – метан (основа природного газа), С2Н6 – этан, С3Н8 – пропан, С8Н18 – октан (основа бензина).
    Алкены – непредельные углеводороды, молекулы ко­торых содержат одну двойную связь: СН2=СН2 – этилен (из него синтезируют эти­ловый спирт, полиэтилен, полистирол.
    Алкины– непредельные углеводороды, молекулы которых содержат одну тройную связь:НС?СН – ацетилен (из него синтезируют синтетический каучук и др. вещества, используют для сварки).
    Ароматические углеводороды (арены) – вещества, в молекулах которых содержится одно или несколько бензольных колец – циклических групп атомов углерода с особым характером связей: СбН6 – бензол (важнейшее сырье для синтеза фенолформальдегидных смол, красителей, полистирола и многих др. важных продуктов).
    Спирты (алкоголи) – производные углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены на гидроксильную группу ОН. Важнейшие представители: CH3OH – метиловый спирт или метанол (в промышленных масштабах используется для получения фенолформальдегидных смол, в качестве растворителя органических веществ; яд! – токсичен в любых дозах), С2Н5ОН – этиловый спирт или этанол (исходное вещество для получения многих органически соединений, используется в качестве растворителя, как дезинфицирующее средство, для изготовления лекарств и др.), глицерин (широко применяется в пищевой промышленности, фармации, производстве лекарств и взрывчатых веществ).
    Карбонильные соединения (оксосоединения) – органические соединения, в молекуле которых имеется карбо­нильная группа С=О, их делятся на две родственные группы – аль­дегиды и кетоны: СН2О – формальдегид (применяется в качестве дезинфицирующего средства для обработки зерно- и овощехранилищ, для протравли­вания семян, для консервации анатомических препара­тов; получают фенолформальдегидные смолы и формалин); ацетон (используют как растворитель лаков, красок, в производстве ацетатного волокна, бездымного пороха).
    Карбоновые кислоты – соединения, содержащие карбоксильную группу –СООН. Важнейшие кислоты. НСООН – муравьиная кислота (применяется в фармацевтической и пищевой промышлен­ности); СН3СООН – уксусная кислота (используют для производства искусственных волокон на основе целлюлозы и в пищевой промышленности); С6Н5СООН – бензойная кислота (применяют в фармацевтической промышленности для синтеза душистых веществ и красителей, а также в качестве консерванта для пищевых продуктов), С17Н35СООН – стеариновая кислота (основа твердых животных жиров).
    Углеводы (сахара) – это природные органические соединения, имеющие общую формулу Сm(Н2О)n. Моносахариды: С6Н12О6 – глюкоза и фруктоза (энергетическая функция в живых организмах); олигосахариды: С12Н22О11 – сахароза (главный источник углеводов в пище человека), мальтоза, лактоза; полисахариды: (С6Н10О5)n – крахмал (запасной сахар растений), целлюлоза (основное вещество растительных кле­ток), хитин (основа наружного скелета членистоногих), гликоген (запасной сахар животных).
    Белки – природные полипептиды с высокими значениями молекулярной массы, состоящие из аминокислот. В составе белков 20 аминокислот. Белки входят в состав всех живых организмов и выполняют разнообразные биоло­гические функции (строительную, ферментативную, транспортную, защитную, рецепторную и др.).
    Нуклеиновые кислоты – природные высокомолекулярные соединения (полинуклеотиды), которые играют огромную роль в хранении и передаче наследственной информации в живых организ­мах: ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота (главная молекула в живом организме, хранит гене­тическую информацию и передает от одного поколения к другому), РНК – рибонуклеиновая кислота (посредника между ДНК и местом синтеза белка).
    Полимеры – соединения с большой молекулярной массой, молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся фрагментов. Пластмассы (полиэтилен, полипропилен, полистирол, фенолформальдегидные смолы и др.), волокна (лавсан, найлон и др.), каучуки и соединения на их основе (резина).

  5. ТвояБелочка Ответить

    Задумайтесь! Мы с вами состоит из миллиардов атомов. Все атомы находятся в круговороте, и
    все атомы, которыми мы обладаем, в ком-то и где-то находились те 4,5 млрд. лет, которые существует Земля. Они были частями
    животных, растений, грибов и бактерий – а сейчас принадлежат нам на короткое время.

    С химической точки зрения ответ на вопрос “Жив ли изучаемый объект?” – не представляется возможным. Понятию “жизнь” дано
    колоссальное количество определений. Жизнь – это самовоспроизведение с изменением, способ существования белковых тел,
    постоянный обмен веществ с внешней средой.
    Мы приступаем к изучению неорганических и органических веществ клетки. Начнем с неотъемлемого компонента клетки,
    благодаря которому жизнь на Земле в принципе стала возможна – вода.
    Вода
    Составляет 60-80% массы клетки. Молекула воды обладает уникальным свойством – полярностью, которое возникает из-за
    разницы в электроотрицательности (ЭО) между атомами кислорода и водорода (у кислорода ЭО больше).

    Поскольку молекула воды полярна, ее называют диполь. Между молекулами воды возникают непрочные водородные связи:
    водородная связь начинается от отрицательно заряженного атома кислорода (2?-) одной молекулы воды и
    тянется до положительно заряженного атома кислорода другой молекулы воды (?+)
    По отношению к воде все вещества можно подразделить на два типа:
    Гидрофильные (греч. hydro – вода и phileo – люблю) – вещества, которые хорошо растворяются в воде. Гидрофильными
    веществами являются сахара, соли, альдегиды, спирты, аминокислоты.
    Гидрофобные (греч. hydro – вода и phobos — страх) – вещества, которые не растворяются в воде. Гидрофобными
    веществами являются жиры.
    Роль воды в клетке трудно переоценить. Ее функции и свойства крайне важны:
    Вода – универсальный растворитель
    Большинство реакций, которые протекают в клетке, идут в растворе (водной среде). Полярность молекулы воды позволяет
    ей быть отличным растворителем для других гидрофильных (полярных) веществ.
    Вода – терморегулятор
    Вода может поглощать теплоту при минимальном изменении температуры. Это настоящее “спасение” для клеток: чуть только
    температура меняется, вода начинает поглощать избыток тепла, защищая клетку от перегревания. Выделяясь на поверхность
    кожи с потом, вода испаряется, поверхность кожи при этом охлаждается.
    Вода – реагент
    Она не только создает среду для реакций в клетке, но и сама активно участвует во многих из них. Расщепление питательных
    веществ, попавших в клетку, происходит за счет реакции гидролиза (греч. hydro – вода и lysis – расщепление).
    Транспортная функция
    Питательные вещества, газы перемещаются по организму с током крови. Вода составляет 90-92% плазмы крови, является ее основным
    компонентом. С помощью воды происходит не только доставка веществ к клеткам, но и удаление из организма побочных продуктов
    обмена веществ.

    Структурная функция
    Вода придает тканям тургор (лат. turgor — наполнение) – внутреннее осмотическое давление в живой клетке, создающее
    напряжение оболочек клеток. Вода составляет от 60 до 95% цитоплазмы, придает клеткам форму. Изменение тургора клеток растений
    приводит к перемещениям их частей, раскрытию устьиц, цветков.
    Осмотическое давление – избыточное гидростатическое давление на раствор, отделенный от чистого растворителя с
    помощью полупроницаемой мембраны.
    Главное – понимать суть: если мы поместим живую клетку в гипертонический раствор, то
    вода (растворитель) устремится из клетки в раствор (в сторону большей концентрации соли) – это приведет к сморщиванию
    клеток.
    Если же клетка окажется
    в гипотоническом растворе, то вода извне устремится внутрь клетки (опять-таки в сторону большей концентрации солей),
    приводя при этом к разбуханию (и возможному разрыву) клетки.

    Элементы
    Живая клетка – кладезь элементов таблицы Менделеева. Процент содержания различных элементов отличается, в связи с чем все они делятся на
    3 группы:
    Биогенные (основные) – C, H, O, N. Входят в состав органических соединений, составляют основную часть клетки
    Макроэлементы (греч. makros – большой) – составляют десятые и сотые доли в клетке: K, Na, Ca, Mg, Cl, P, S, Fe
    Микроэлементы (греч. mikros – маленький) – составляют тысячные доли в клетке: Zn, Cu, I, Co, Mn
    Процентное содержание элемента не коррелирует с его важностью и биологической значимостью. Так, к примеру, микроэлемент
    I играет важную роль в синтезе гормонов щитовидной железы: тироксина, трийодтиронина. За нормальные рост и развитие
    организмов отвечают Zn, Mn, Cu.
    Благоприятно влияют на сперматозоиды Zn, Ca, Mg, защищая их от оксидативного стресса (окисления). Невозможным становится
    нормальное образование эритроцитов без должного уровня Fe и Cu.

    Соли
    В водной среде клетки соли диссоциируют (распадаются) на положительно заряженные ионы – катионы (Na+, K+,
    Ca2+, Mg2+) и отрицательно заряженные – анионы (Cl-, SO42-,
    HPO42-, H2PO4-).
    Для процессов возбуждения клетки (нейрона, миоцита – мышечной клетки) внутри клетки должна поддерживаться низкая концентрация ионов Na+ и высокая концентрация ионов K+. В окружающей клетку среде все наоборот: много Na и мало K. В мембране существует
    специальный натрий-калиевый насос, который поддерживает необходимое равновесие. Если это
    соотношение нарушится, то нейрон не сможет сгенерировать нервный импульс, а клетка мышцы – сократиться.

    Соли в клетке и организме выполняют ряд важных функций:
    Участвуют в активации ферментов
    Создают буферные системы (бикарбонтаную, фосфатную, белковую)
    Поддерживают кислотно-щелочное состояние (КЩС)
    Создают осмотическое давление клетки
    Создают мембранный потенциал клеток (натрий-калиевый насос)
    Являются основным минеральным составляющим скелета внутреннего и наружного (у моллюсков)

    Мы переходим к органическим компонентам клетки, к которым относятся: жиры, углеводы, белки и нуклеиновые кислоты.
    Белки, или пептиды (греч. ?????? – питательный)
    Белки – полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Белки представляют линейную структуру, образованную из
    длинной цепи аминокислот, между которыми возникают пептидные связи. Пептидная связь образуется между карбоксильной
    группой (COOH) одной аминокислоты и аминогруппой другой аминокислоты (NH2).

    Между понятиями пептиды и белки существует определенная разница. Белки состоят из сотен тысяч аминокислот. Пептидами
    называют небольшие белки, содержащие до 10 аминокислот. Ими являются некоторые гормоны: окситоцин,
    вазопрессин, тиреолиберин – эти пептиды выполняют регуляторную функцию.
    Выделяется несколько уровней пространственной организации белка:
    Первичная – полипептидная цепь, в которой аминокислоты расположены линейно
    Вторичная – полипептидная цепь закручивается в спираль, формируется ? или ? структура
    Третичная – спирали скручиваются в глобулу (лат. globulus – шарик)
    Четвертичная – образуется у сложных белков путем соединения нескольких глобул

    При резком изменении оптимальных для белка условий он подвергается денатурации: при этом происходит переход от
    высших структур организации к низшим, или “раскручивание белка”. Важно заметить, что аминокислотная последовательность (первичная структура белка) при этом не меняется, однако свойства белка меняются кардинально (теряется его гидрофильность).
    Осмелюсь сделать заявление: вы часто начинаете свой день с денатурации белка. Простейший способ провести такой
    эксперимент – пожарить яичницу. Заметьте, что изначально яичный белок прозрачный и текучий, но по итогу жарки эти свойства
    утрачиваются: он становится непрозрачным и вязким.

    Завершаем тему о белках изучением их функций:
    Каталитическая (греч. katalysis – разрушение)
    Белки – природные катализаторы, ускоряющие реакции в организме в десятки и сотни тысяч раз. Эту роль главным образом
    выполняют белки-ферменты (энзимы).
    Иногда в состав белков входят так называемые ко-факторы – небелковые соединения,
    которые необходимы ферменту для его биологической активности (в роли ко-факторов могут выступать Zn2+,
    Mg2+).
    Строительная
    Белки входят в состав клеточных мембран. Сложные белки: коллаген, эластин – входят в состав соединительных тканей организма,
    придавая им некоторую прочность и эластичность.
    Регуляторная
    Некоторые гормоны, регулирующие обменные процессы в организме, имеют белковое происхождение: инсулин, глюкагон,
    адренокортикотропный гормон (АКТГ).
    Защитная
    Говоря об этой функции, прежде всего, стоит вспомнить об антителах – иммуноглобулинах, которые синтезируют B-лимфоциты.
    Антитела нейтрализуют чужеродные организму антигены (разрушают бактерии).

    Помимо антител, защитную функцию выполняют
    также белки свертывающей системы крови (тромбин и фибриноген): они предохраняют организм от кровопотери.

    Энергетическая
    При недостаточном питании в организме начинают окисляться молекулы белков. При расщеплении 1 г белков выделяется 17,6 кДж энергии.
    Транспортная
    Некоторые белки крови способны присоединять к себе и переносить различные молекулы. Альбумины участвуют в транспорте
    жирных кислот, глобулины – гормонов и некоторых ионов (Fe, Cu). Основной белок эритроцитов – гемоглобин – способен
    переносить кислород, углекислый и угарный газы (угарный конечно нежелательно ему переносить, будет отравление)
    Сократительная
    Двигательные белки, актин и миозин, на уровне саркомера обеспечивают сокращение мышц. При возбуждении мышечной
    ткани тонкие нити актина начинают тереться о толстые нити миозина, приводя к сокращению.

    Рецепторная
    На поверхности мембраны белки образуют многочисленные рецепторы, которые, соединяясь с гормонами, приводят к
    изменению обмена веществ в клетке. Таким образом, гормоны реализуют воздействие на клетки органов-мишеней.
    Жиры, или липиды (греч. lipos – жир)
    С химической точки зрения жиры являются сложными эфирами, образованными трехатомным спиртом глицерином и высшими
    карбоновыми кислотами (жирными кислотами). Среди их свойств надо выделить то, что они практически нерастворимы
    в воде. Вспомните, как тяжело смыть жир с рук водой.
    Почему именно мыло смывает жир с рук? Дело в том, что молекула мыла повторяет свойства жира: одна часть ее гидрофобна,
    а другая гидрофильна. Мыло соединяется с молекулой жира гидрофобной частью, и вместе они легко смываются водой.

    Приступим к изучению функций жиров:
    Энергетическая
    При окислении жиров выделяется много энергии: 1 г – 38,9 кДж. Это вдвое больше выделяющейся энергии при расщеплении
    1г углеводов.
    Запасающая
    Жиры имеют способность накапливаться в клетках, расположенных в подкожно-жировой клетчатке, внутренних органах.
    Эти запасы являются резервом организма на случай голодания или при недостаточном питании.
    В жирах также запасается вода: в 100 г жира содержится 107 мл воды. Многим пустынным животным (верблюдам)
    жировые запасы помогают длительное время обходиться без воды.
    Структурная
    Жиры входят в состав биологических мембран клеток человека вместе с белками. Из фосфолипидов построены мембраны всех
    клеток органов и тканей!
    Так, к примеру, холестерин – обязательный компонент мембраны, придает ей определенную жесткость и совершенно необходим
    для нормальной жизнедеятельности (заболевания возникают только при нарушении липидного обмена).

    Терморегуляция
    Жиры обладают плохой теплопроводностью. Располагаясь в подкожно-жировой клетчатке, они образуют термоизолирующий слой.
    Особенно хорошо он развит у ластоногих (моржи и тюлени), китов, защищает их от переохлаждения.
    Гормональная
    Некоторые гормоны по строению относятся к жирам: половые (андрогены – мужские и эстрогены – женские), гормон
    беременности (прогестерон), кортикостероиды.
    Участие в обмене веществ (метаболизме)
    Производное жира – витамин D – принимает важное участие в обмене кальция и фосфора в организме. Он образуется
    в коже под действием ультрафиолетового излучения (солнечного света). При недостатке витамина D возникает заболевание –
    рахит.

    Углеводы
    Представляют собой органические соединения, состоящие из одной или нескольких молекул простых сахаров. Выделяется три основных
    класса углеводов:
    Моносахариды (греч. monos — единственный)
    Простые сахара, легко растворяющиеся в воде и имеющие сладкий вкус. Моносахариды подразделяются на гексозы (имеют 6 атомов углерода)
    – глюкоза, фруктоза, и пентозы (имеют 5 атомов углерода) – рибоза и дезоксирибоза, входящие в состав нуклеиновых кислот.
    Олигосахариды (греч. ?????? — немногий)
    При гидролизе олигосахариды распадаются на моносахариды. В состав олигосахаридов может входить от 2 до 10 моносахаридных остатков.
    Если в состав олигосахарида входят 2 остатка моносахарида, то его называют дисахарид. К дисахаридам относятся сахароза, лактоза,
    мальтоза. При гидролизе сахароза распадается на глюкозу и фруктозу.

    Полисахариды
    Это биополимеры, в состав которых входят сотни тысяч моносахаридов. Они обладают высокой молекулярной массой,
    нерастворимы в воде, на вкус несладкие.
    Крахмал, целлюлоза, гликоген, хитин и муреин – все это биополимеры. Давайте вспомним, где они находятся.
    Клеточная стенка образована: у растений – целлюлозой, у грибов – хитином, у бактерий – муреином. Запасным питательным
    веществом растений является крахмал, животных – гликоген.

    Перечислим функции, которые выполняют углеводы:
    Энергетическая
    В результате расщепления 1 г углеводов высвобождается 17,6 кДж энергии.
    Запасающая
    Запасным питательным веществом растений и животных соответственно являются крахмал и гликоген. Расщепление гликогена позволяет
    нам оставаться в сознании и быть активными между приемами пищи.
    Гликоген представляет собой разветвленную молекулу, состоящую
    из остатков глюкозы. За счет больших размеров такая молекула хорошо удерживается в клетке, а ее разветвленность позволяет ферментам
    быстро отщеплять множество молекул глюкозы одновременно.

    Существуют заболевания, при которых распад
    гликогена нарушается: в результате нейроны не получают глюкозы (источника энергии, соответственно не синтезируются и молекулы АТФ). Из-за этого становятся возможны частые потери сознания.
    Структурная (опорная)
    Целлюлоза входит в состав клеточных стенок растений, придавая им необходимую твердость. Хитин образует клеточную стенку
    грибов и наружный скелет членистоногих.

    Нуклеиновые кислоты (от лат. nucleus — ядро)
    Высокомолекулярные органические соединения, представленные двумя видами: ДНК (дезоксирибонуклеиновые кислоты) и РНК
    (рибонуклеиновые кислоты). ДНК и РНК – биополимеры, мономером которых является нуклеотид. Запомните, что нуклеотид
    состоит из 3 компонентов:
    Азотистое основание
    Для ДНК характерны следующие азотистые основания: аденин – тимин, гуанин – цитозин; для РНК: аденин – урацил,
    гуанин – цитозин. Исходя из принципа комплементарности, данные основания соответствуют друг другу, в результате
    чего между ними образуются связи.
    Между аденином и тимином образуется 2 водородные связи, а между гуанином и цитозином – 3.

    Именно по этой причине количество аденина в молекуле ДНК всегда совпадает с количеством тимина. К примеру, если
    в ДНК 20% аденина, то с уверенностью можно сказать, что в ней 20% тимина. Выходит на оставшиеся основания – цитозин
    и гуанин – остается 60%, значит, цитозин и гуанин составляют в ДНК 30% каждый. Таким нехитрым образом, зная процент
    содержания одного основания, можно подсчитать все остальные.
    Остаток сахара
    В ДНК остаток сахара – дезоксирибоза, в РНК – рибоза.
    Остаток фосфорной кислоты – фосфат

    Мы подробно изучили структуру ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) – двойной правозакрученной спиральной молекулы. Теперь
    настало время детально поговорить об РНК (рибонуклеиновой кислоте). Все виды РНК синтезируются на матрице – ДНК, различают
    три вида РНК:
    Рибосомальная РНК (рРНК)
    Синтезируется в ядрышке. рРНК входит в состав
    малых и больших субъединиц рибосом. В процентном отношении рРНК составляет 80-90% всей РНК клетки.
    Информационная РНК (иРНК, син. – матричная РНК, мРНК)
    Синтезируется в ядре в ходе процесса транскрипции (лат. transcriptio — переписывание).
    Фермент РНК-полимераза строит цепь иРНК по принципу комплементарности с ДНК. Исходя из данного принципа,
    гуанин (Г) в молекуле ДНК соединяется с цитозином (Ц) в РНК. Далее соответственно: цитозин (Ц) – гуанин (Г),
    аденин (А) – урацил (У), тимин (Т) – аденин (А).

    Транспортная РНК (тРНК)
    Обеспечивает транспорт аминокислоты к рибосоме во время синтеза белка. Благодаря этому становится возможным
    соединение аминокислот друг с другом, образуется белок. тРНК имеет характерную форму клеверного листа.

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *