Zat organik dan anorganik manusia. Komposisi kimia tubuh manusia

Untuk pertanyaan substansi. apa itu zat organik dan anorganik... tubuh manusia terdiri dari zat apa? diberikan oleh penulis LEV RYKOV jawaban terbaik adalah Zat organik, senyawa organik - kelas senyawa yang mencakup karbon (dengan pengecualian karbida, asam karbonat, karbonat, karbon oksida, dan sianida). Senyawa organik biasanya dibangun dari rantai atom karbon yang dihubungkan bersama oleh ikatan kovalen, dan berbagai substituen yang melekat pada atom karbon ini.
Zat anorganik atau senyawa anorganik adalah zat kimia, senyawa kimia yang tidak organik, yaitu tidak mengandung karbon (kecuali karbida, sianida, karbonat, karbon oksida dan beberapa senyawa lain yang secara tradisional diklasifikasikan sebagai anorganik). Senyawa anorganik tidak memiliki kerangka karbon organik yang khas.
Di dalam tubuh manusia ada keduanya dan zat lainnya. Saya sudah menulis dalam jawaban sebelumnya untuk pertanyaan Anda bahwa zat anorganik utama yang terkandung dalam tubuh manusia adalah air dan garam kalsium (kerangka manusia terutama terdiri dari yang terakhir).
Senyawa organik terutama protein, lemak dan karbohidrat, di samping itu, ada senyawa kompleks yang seolah-olah merupakan penghubung antara (misalnya, hemoglobin adalah kompleks besi dengan ligan organik)

Jawaban dari Kirsimarja[guru]
zat organik adalah senyawa karbon dengan unsur lain
anorganik, jika lebih sederhana, maka inilah yang terkandung dalam tabel periodik.
Tubuh manusia benar-benar mengandung semua zat, baik organik maupun anorganik.


Jawaban dari Helen[guru]
Tubuh manusia terdiri dari 60% air, 34% bahan organik, dan 6% anorganik. Komponen utama bahan organik adalah karbon, hidrogen, oksigen, mereka juga termasuk nitrogen, fosfor dan belerang. Dalam zat anorganik tubuh manusia, 22 unsur kimia tentu ada: Ca, P, O, Na, Mg, S, B, C1, K, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Kr, Si, I, F, Se. Misalnya, jika seseorang memiliki berat 70 kg, maka mengandung (dalam gram): kalsium - 1700, kalium - 250, natrium - 70, magnesium - 42, besi - 5, seng - Z. Organisme hidup mengandung berbagai unsur kimia. Secara konvensional, tergantung pada konsentrasi unsur-unsur kimia dalam tubuh, unsur-unsur makro dan mikro diisolasi.
Unsur makro dianggap sebagai unsur kimia yang kandungannya di dalam tubuh lebih dari 0,005% dari berat badan. Makronutrien termasuk hidrogen, karbon, oksigen, nitrogen, natrium, magnesium, fosfor, belerang, klorin, kalium, dan kalsium.
Unsur jejak adalah unsur kimia yang terkandung dalam tubuh dalam jumlah yang sangat kecil. Kandungannya tidak melebihi 0,005% dari berat badan, dan konsentrasi dalam jaringan tidak lebih dari 0,000001%. Di antara semua elemen jejak, apa yang disebut elemen jejak tak tergantikan dibedakan menjadi kelompok khusus.
Elemen jejak esensial adalah elemen mikro, yang asupan teraturnya dengan makanan atau air ke dalam tubuh mutlak diperlukan untuk fungsi normalnya. Elemen jejak penting adalah bagian dari enzim, vitamin, hormon, dan zat aktif biologis lainnya. Elemen jejak yang tak tergantikan adalah besi, yodium, tembaga, mangan, seng, kobalt, molibdenum, selenium, kromium, fluor.
Peran makroelemen yang membentuk zat anorganik sudah jelas. Misalnya, jumlah utama kalsium dan fosfor memasuki tulang (kalsium hidroksofosfat Ca10 (PO4) 6 (OH) 2), dan klorin dalam bentuk asam klorida ditemukan dalam jus lambung.
Elemen jejak termasuk dalam rangkaian 22 elemen yang disebutkan di atas yang tentu ada dalam tubuh manusia. Perhatikan bahwa kebanyakan dari mereka adalah logam, dan lebih dari setengah logam adalah elemen d. Yang terakhir dalam tubuh membentuk senyawa koordinasi dengan molekul organik kompleks.
Gejala khas kekurangan unsur kimia dalam tubuh manusia
Ca keterbelakangan pertumbuhan
Mg Kram otot
Fe Anemia, gangguan sistem imun
Zn Kerusakan kulit, keterbelakangan pertumbuhan, keterbelakangan pematangan seksual
Cu Kelemahan arteri, disfungsi hati, anemia sekunder
Mn Infertilitas, gangguan pertumbuhan tulang
Mo Deselerasi pertumbuhan sel, kecenderungan karies
Anemia pernisiosa CO
Ni Peningkatan depresi, dermatitis
Cr Gejala Diabetes
Displasia rangka
F Karies gigi
I Pelanggaran kelenjar tiroid, metabolisme lambat
Kelemahan Se Muscular (terutama jantung)


Jawaban dari Bogdan Bondarenko[anak baru]
sebutkan zat apa saja


Jawaban dari Egor Shazam[anak baru]


Zat-zat seperti pasir, tanah liat, berbagai mineral, air, karbon oksida, asam karbonat, garam-garamnya dan lain-lain yang terdapat di "alam mati" disebut zat anorganik atau mineral.

Dari sekitar seratus unsur kimia yang ditemukan di kerak bumi, hanya enam belas yang diperlukan untuk kehidupan, dan empat di antaranya - hidrogen (H), karbon (C), oksigen (O) dan nitrogen (N) adalah yang paling umum dalam kehidupan. organisme dan menyumbang 99% massa makhluk hidup. Signifikansi biologis unsur-unsur ini dikaitkan dengan valensinya (1, 2, 3, 4) dan kemampuan untuk membentuk ikatan kovalen yang kuat, yang lebih kuat daripada ikatan yang dibentuk oleh unsur-unsur lain dengan valensi yang sama. Selanjutnya yang penting adalah ion fosfor (P), belerang (S), natrium, magnesium, klor, kalium dan kalsium (Na, Mg, Cl, K, Ca). Besi (Fe), kobalt (Co), tembaga (Ci), seng (Zn), boron (B), aluminium (Al), silikon (Si), vanadium (V), molibdenum ( Mo), yodium (I), mangan (Mn).

Semua unsur kimia dalam bentuk ion atau dalam komposisi senyawa tertentu berpartisipasi dalam konstruksi tubuh. Misalnya, karbon, hidrogen, dan oksigen ditemukan dalam karbohidrat dan lemak. Sebagai bagian dari protein, nitrogen dan belerang ditambahkan ke dalamnya, dalam komposisi asam nukleat - nitrogen, fosfor, besi, yang terlibat dalam pembangunan molekul hemoglobin; magnesium ditemukan dalam klorofil; tembaga ditemukan di beberapa enzim oksidatif; yodium terkandung dalam molekul tiroksin (hormon tiroid); natrium dan kalium memberikan muatan listrik pada membran sel saraf dan serabut saraf; seng termasuk dalam molekul hormon pankreas - insulin; kobalt ditemukan dalam vitamin B12.

Senyawa nitrogen, fosfor, kalsium dan zat anorganik lainnya berfungsi sebagai sumber bahan bangunan untuk sintesis molekul organik (asam amino, protein, asam nukleat, dll.) Dan merupakan bagian dari sejumlah struktur pendukung sel dan organisme. . Beberapa ion anorganik (misalnya, ion kalsium dan magnesium) adalah aktivator dan komponen banyak enzim, hormon, dan vitamin. Dengan kekurangan ion ini, proses vital dalam sel terganggu.

Fungsi penting dalam organisme hidup dilakukan oleh asam anorganik dan garamnya. Asam klorida adalah bagian dari jus lambung hewan dan manusia, mempercepat proses pencernaan protein makanan. Residu asam sulfat, bergabung dengan zat asing yang tidak larut dalam air, memberi mereka kelarutan, memfasilitasi ekskresi dari tubuh. Garam natrium dan kalium anorganik dari asam nitrat dan fosfat adalah komponen penting dari nutrisi mineral tanaman, mereka diterapkan ke tanah sebagai pupuk. Garam kalsium dan fosfor adalah bagian dari jaringan tulang hewan. Karbon dioksida (CO2) terus-menerus terbentuk di alam selama oksidasi zat organik (pembusukan sisa-sisa tumbuhan dan hewan, respirasi, pembakaran bahan bakar) dalam jumlah besar dilepaskan dari retakan vulkanik dan dari mata air mineral.

Air adalah zat yang sangat umum di Bumi. Hampir dari permukaan dunia ditutupi dengan air, yang membentuk samudra dan lautan. Sungai, danau. Banyak air dalam keadaan gas sebagai uap di atmosfer; dalam bentuk massa besar salju dan es, itu terletak sepanjang tahun di puncak gunung yang tinggi, dan di negara-negara kutub di perut Bumi juga ada air yang membasahi tanah dan bebatuan.

Air memegang peranan yang sangat penting dalam kehidupan tumbuhan, hewan dan manusia. Menurut ide-ide modern, asal mula kehidupan terhubung dengan laut. Dalam organisme apa pun, air adalah media di mana proses kimia berlangsung yang memastikan aktivitas vital organisme; selain itu, dia sendiri mengambil bagian dalam sejumlah reaksi biokimia.

Sifat kimia dan fisik air agak tidak biasa dan terutama terkait dengan ukuran kecil molekulnya, dengan polaritas molekulnya dan dengan kemampuannya untuk bergabung satu sama lain melalui ikatan hidrogen.

Pertimbangkan signifikansi biologis air. Air - luar biasa pelarut untuk zat polar. Ini termasuk senyawa ionik, seperti garam, di mana partikel bermuatan (ion) terdisosiasi (terpisah satu sama lain) dalam air ketika zat dilarutkan, serta beberapa senyawa non-ionik, seperti gula dan alkohol sederhana, di mana bermuatan partikel hadir dalam molekul (kutub) kelompok (untuk gula dan alkohol, ini adalah gugus OH). Ketika suatu zat masuk ke dalam larutan, molekul atau ionnya mendapat kesempatan untuk bergerak lebih bebas dan, karenanya, reaktivitasnya meningkat. Untuk alasan ini, sebagian besar reaksi kimia dalam sel berlangsung dalam larutan berair. Zat non-polar, seperti lipid, tidak bercampur dengan air dan oleh karena itu dapat memisahkan larutan berair ke dalam kompartemen terpisah, mirip dengan cara membran memisahkannya. Bagian molekul non-polar ditolak oleh air dan tertarik satu sama lain di hadapannya, seperti yang terjadi, misalnya, ketika tetesan minyak bergabung menjadi tetesan yang lebih besar; dengan kata lain, molekul non-polar bersifat hidrofobik. Interaksi hidrofobik tersebut memainkan peran penting dalam memastikan stabilitas membran, serta banyak molekul protein dan asam nukleat. Sifat-sifat pelarut yang melekat pada air juga berarti bahwa air berfungsi sebagai media untuk pengangkutan berbagai zat. Ini melakukan peran ini dalam darah, dalam sistem limfatik dan ekskresi, di saluran pencernaan dan di floem dan xilem tanaman.

Air itu hebat kapasitas panas. Ini berarti bahwa peningkatan energi panas yang signifikan hanya menyebabkan peningkatan suhu yang relatif kecil. Fenomena ini dijelaskan oleh fakta bahwa sebagian besar energi ini dihabiskan untuk memutuskan ikatan hidrogen yang membatasi mobilitas molekul air, yaitu untuk mengatasi kelengketannya. Kapasitas panas air yang tinggi meminimalkan perubahan suhu yang terjadi di dalamnya. Karena ini, proses biokimia berlangsung dalam rentang suhu yang lebih kecil, pada tingkat yang lebih konstan, dan bahaya gangguan proses ini dari penyimpangan suhu yang tajam tidak terlalu mengancam mereka. Air berfungsi sebagai habitat bagi banyak sel dan organisme, yang dicirikan oleh keteguhan kondisi yang cukup signifikan.

Air dicirikan oleh besar panas penguapan. Panas laten penguapan (atau panas laten relatif penguapan) adalah ukuran jumlah energi panas yang harus diberikan ke cairan agar dapat berubah menjadi uap, yaitu, untuk mengatasi gaya kohesi molekul dalam cairan. Penguapan air membutuhkan energi yang cukup besar. Hal ini disebabkan adanya ikatan hidrogen antar molekul air. Justru karena inilah titik didih air - zat dengan molekul kecil seperti itu - sangat tinggi.

Energi yang dibutuhkan molekul air untuk menguap diambil dari lingkungannya. Dengan demikian, penguapan disertai dengan pendinginan. Fenomena ini digunakan pada hewan yang berkeringat, dengan sesak napas panas pada mamalia, atau pada beberapa reptil (misalnya, pada buaya), yang duduk dengan mulut terbuka di bawah sinar matahari; mungkin juga memainkan peran penting dalam pendinginan daun transpiring. Panas laten peleburan (atau panas peleburan relatif) adalah ukuran energi panas yang dibutuhkan untuk melelehkan padatan (es). Air untuk melebur (melting) membutuhkan energi yang relatif besar. Kebalikannya juga benar: saat membeku, air harus mengeluarkan sejumlah besar energi panas. Ini mengurangi kemungkinan pembekuan isi sel dan cairan di sekitarnya. Kristal es sangat merugikan makhluk hidup ketika mereka terbentuk di dalam sel.

Air adalah satu-satunya zat dalam keadaan cair yang memiliki lebih banyak kepadatan, daripada dalam bentuk padat. Karena es mengapung di air, es terbentuk ketika membeku, pertama di permukaannya dan baru akhirnya di lapisan bawah. Jika pembekuan kolam berlangsung dalam urutan terbalik, dari bawah ke atas, maka di daerah beriklim sedang atau dingin, kehidupan di reservoir air tawar tidak akan ada sama sekali. Es menutupi kolom air seperti selimut, yang meningkatkan kemungkinan bertahan hidup bagi organisme yang hidup di dalamnya. Ini penting dalam iklim dingin dan selama musim dingin, tetapi, tidak diragukan lagi, ini memainkan peran yang sangat penting selama Zaman Es. Berada di permukaan, es mencair lebih cepat. Fakta bahwa lapisan air, yang suhunya turun di bawah 4 derajat, naik, menyebabkan pergerakannya di reservoir besar. Seiring dengan air, nutrisi di dalamnya juga bersirkulasi, yang menyebabkan reservoir dihuni oleh organisme hidup hingga kedalaman yang luar biasa.

Airnya besar tegangan permukaan dan kohesi. kohesi- ini adalah adhesi molekul-molekul tubuh fisik satu sama lain di bawah pengaruh gaya tarik-menarik. Di permukaan cairan, ada tegangan permukaan - hasil dari gaya kohesif ke dalam yang bekerja di antara molekul. Karena tegangan permukaan, cairan cenderung mengambil bentuk sedemikian rupa sehingga luas permukaannya minimal (idealnya, berbentuk bola). Dari semua cairan, air memiliki tegangan permukaan tertinggi. Kohesi yang signifikan, karakteristik molekul air, memainkan peran penting dalam sel hidup, serta dalam pergerakan air melalui pembuluh xilem pada tumbuhan. Banyak organisme kecil mendapat manfaat dari tegangan permukaan dengan memungkinkan mereka mengapung atau meluncur di permukaan air.

Signifikansi biologis air juga ditentukan oleh fakta bahwa itu adalah salah satu metabolit yang diperlukan, yaitu berpartisipasi dalam reaksi metabolisme. Air digunakan, misalnya, sebagai sumber hidrogen dalam proses fotosintesis, dan juga berpartisipasi dalam reaksi hidrolisis.

Peran air untuk organisme hidup tercermin, khususnya, dalam kenyataan bahwa salah satu faktor utama seleksi alam yang mempengaruhi spesiasi adalah kekurangan air (membatasi penyebaran beberapa tanaman dengan gamet bergerak). Semua organisme terestrial diadaptasi untuk mendapatkan dan melestarikan air; dalam manifestasi ekstrimnya - pada xerophytes, pada hewan yang hidup di padang pasir, dll. Adaptasi semacam itu tampaknya merupakan keajaiban asli dari kecerdikan alam.

Fungsi biologis air:

Untuk semua organisme:

1) memastikan pemeliharaan struktur (kadar air yang tinggi dalam protoplasma); 2) berfungsi sebagai pelarut dan media difusi; 3) berpartisipasi dalam reaksi hidrolisis; 4) berfungsi sebagai media tempat terjadinya fertilisasi;

5) menyediakan distribusi benih, gamet dan tahap larva organisme air, serta benih dari beberapa tanaman darat, seperti pohon kelapa.

Pada tumbuhan:

1) menentukan osmosis dan turgiditas (di mana banyak hal bergantung: pertumbuhan (peningkatan sel), pemeliharaan struktur, pergerakan stomata, dll.); 2) berpartisipasi dalam fotosintesis; 3) menyediakan transportasi ion anorganik dan molekul organik; 4) memberikan perkecambahan biji - pembengkakan, pecahnya kulit biji dan perkembangan lebih lanjut.

Pada hewan:

1) memastikan pengangkutan zat;

2) menyebabkan osmoregulasi;

3) mempromosikan pendinginan tubuh (berkeringat, sesak napas termal);

4) berfungsi sebagai salah satu komponen pelumas, misalnya pada sambungan;

5) memiliki fungsi pendukung (kerangka hidrostatik);

6) melakukan fungsi pelindung, misalnya, dalam cairan air mata dan lendir;

7) mendorong migrasi (arus laut).



Pada akhir abad kesembilan M, ilmuwan Arab Abu Bakar al-Razi membagi semua zat yang dikenal pada waktu itu menjadi 3 kelompok tergantung pada asalnya: mineral, hewani dan nabati. Klasifikasi berlangsung hampir 1000 tahun. Baru pada abad ke-19 3 kelompok berubah menjadi 2: zat organik dan anorganik.

zat anorganik

Zat anorganik sederhana dan kompleks. Zat sederhana adalah zat yang hanya mengandung atom dari satu unsur kimia. Mereka dibagi menjadi logam dan non-logam.

Logam adalah zat ulet yang menghantarkan panas dan listrik dengan baik. Hampir semuanya berwarna putih keperakan dan memiliki kemilau metalik yang khas. Properti seperti itu adalah konsekuensi dari struktur khusus. Dalam kisi kristal logam, partikel logam (mereka disebut ion-atom) dihubungkan oleh elektron umum yang bergerak.

Bahkan mereka yang jauh dari kimia dapat menyebutkan contoh logam. Ini adalah besi, tembaga, seng, kromium, dan zat sederhana lainnya yang dibentuk oleh atom-atom unsur kimia, yang simbolnya terletak di PSHE D.I. Mendeleev di bawah diagonal B - Di dan di atasnya dalam subkelompok utama.

Non-logam, seperti namanya, tidak memiliki sifat-sifat logam. Mereka rapuh, arus listrik, dengan pengecualian langka, tidak menghantarkan, tidak bersinar (kecuali yodium dan grafit). Sifat mereka lebih beragam daripada logam.

Alasan perbedaan tersebut juga terletak pada struktur zat. Tidak ada elektron yang bergerak bebas dalam kisi kristal jenis atom dan molekul. Di sini mereka bergabung berpasangan untuk membentuk ikatan kovalen. Semua non-logam yang dikenal - oksigen, nitrogen, belerang, fosfor, dan lainnya. Elemen - non-logam di PSCE terletak di atas diagonal B-At

Zat anorganik kompleks adalah:

  • asam yang terdiri dari atom hidrogen dan residu asam (HNO3, H2SO4);
  • basa yang dibentuk oleh atom logam dan gugus hidrokso (NaOH, Ba(OH)2);
  • garam yang rumusnya diawali dengan simbol logam dan diakhiri dengan residu asam (BaSO4, NaNO3);
  • oksida yang dibentuk oleh dua unsur, salah satunya adalah O dalam keadaan oksidasi -2 (BaO, Na2O);
  • senyawa biner lainnya (hidrida, nitrida, peroksida, dll.)

Secara total, beberapa ratus ribu zat anorganik diketahui.

bahan organik

Senyawa organik berbeda dari senyawa anorganik terutama dalam komposisinya. Jika zat anorganik dapat dibentuk oleh setiap elemen dari sistem periodik, maka atom C dan H pasti termasuk dalam komposisi zat organik.Senyawa tersebut disebut hidrokarbon (CH4 - metana, C6H6 - benzena). Bahan baku hidrokarbon (minyak dan gas) sangat bermanfaat bagi umat manusia. Namun, perselisihan menyebabkan serius.

Turunan hidrokarbon juga mengandung atom O dan N. Perwakilan dari senyawa organik yang mengandung oksigen adalah alkohol dan eter isomer (C2H5OH dan CH3-O-CH3), aldehida dan isomernya - keton (CH3CH2CHO dan CH3COCH3), asam karboksilat dan eter kompleks (CH3 -COOH dan HCOOCH3). Yang terakhir juga termasuk lemak dan lilin. Karbohidrat juga merupakan senyawa yang mengandung oksigen.

Mengapa para ilmuwan menggabungkan zat tumbuhan dan hewan menjadi satu kelompok - senyawa organik, dan bagaimana mereka berbeda dari yang anorganik? Tidak ada kriteria tunggal yang jelas untuk memisahkan zat organik dan anorganik. Pertimbangkan sejumlah fitur yang menggabungkan senyawa organik.

  1. Komposisi (dibangun dari atom C, H, O, N, lebih jarang P dan S).
  2. Struktur (ikatan C-H dan C-C bersifat wajib, mereka membentuk rantai dan siklus dengan panjang yang berbeda);
  3. Sifat (semua senyawa organik mudah terbakar, membentuk CO2 dan H2O selama pembakaran).

Di antara zat organik, ada banyak polimer yang berasal dari alam (protein, polisakarida, karet alam, dll.), buatan (viskose) dan sintetis (plastik, karet sintetis, poliester, dan lain-lain). Mereka memiliki berat molekul besar dan struktur yang lebih kompleks dibandingkan dengan zat anorganik.

Terakhir, ada lebih dari 25 juta zat organik.

Ini hanya pandangan dangkal pada zat organik dan anorganik. Lebih dari selusin makalah ilmiah, artikel dan buku teks telah ditulis tentang masing-masing kelompok ini.

Senyawa anorganik - video

Seperti yang Anda ketahui, semua zat dapat dibagi menjadi dua kategori besar - mineral dan organik. Banyak contoh zat anorganik atau mineral dapat dikutip: garam, soda, kalium. Tetapi jenis koneksi apa yang termasuk dalam kategori kedua? Zat organik hadir dalam organisme hidup apa pun.

tupai

Contoh zat organik yang paling penting adalah protein. Mereka termasuk nitrogen, hidrogen dan oksigen. Selain mereka, terkadang atom belerang juga dapat ditemukan di beberapa protein.

Protein adalah salah satu senyawa organik yang paling penting dan paling sering ditemukan di alam. Tidak seperti senyawa lain, protein memiliki fitur karakteristik tertentu. Properti utama mereka adalah berat molekul yang sangat besar. Misalnya, berat molekul atom alkohol adalah 46, benzena adalah 78, dan hemoglobin adalah 152.000. Dibandingkan dengan molekul zat lain, protein adalah raksasa nyata yang mengandung ribuan atom. Terkadang ahli biologi menyebutnya makromolekul.

Protein adalah yang paling kompleks dari semua struktur organik. Mereka termasuk dalam kelas polimer. Jika Anda melihat molekul polimer di bawah mikroskop, Anda dapat melihat bahwa itu adalah rantai yang terdiri dari struktur yang lebih sederhana. Mereka disebut monomer dan diulang berkali-kali dalam polimer.

Selain protein, ada sejumlah besar polimer - karet, selulosa, serta pati biasa. Juga, banyak polimer dibuat oleh tangan manusia - nilon, lavsan, polietilen.

Pembentukan protein

Bagaimana protein terbentuk? Mereka adalah contoh zat organik yang komposisinya dalam organisme hidup ditentukan oleh kode genetik. Dalam sintesisnya, dalam sebagian besar kasus, berbagai kombinasi digunakan.

Juga, asam amino baru dapat terbentuk ketika protein mulai berfungsi di dalam sel. Pada saat yang sama, hanya asam alfa-amino yang ditemukan di dalamnya. Struktur utama zat yang dijelaskan ditentukan oleh urutan residu senyawa asam amino. Dan dalam kebanyakan kasus, rantai polipeptida, selama pembentukan protein, berputar menjadi heliks, yang belokannya terletak berdekatan satu sama lain. Sebagai hasil dari pembentukan senyawa hidrogen, ia memiliki struktur yang cukup kuat.

lemak

Lemak adalah contoh lain dari bahan organik. Seseorang tahu banyak jenis lemak: mentega, lemak sapi dan ikan, minyak sayur. Dalam jumlah besar, lemak terbentuk dalam biji tanaman. Jika biji bunga matahari yang sudah dikupas diletakkan di atas selembar kertas dan ditekan, noda minyak akan tetap ada di lembaran itu.

Karbohidrat

Yang tak kalah penting dalam satwa liar adalah karbohidrat. Mereka ditemukan di semua organ tanaman. Karbohidrat termasuk gula, pati, dan serat. Mereka kaya akan umbi kentang, buah pisang. Sangat mudah untuk mendeteksi pati dalam kentang. Ketika direaksikan dengan yodium, karbohidrat ini berubah menjadi biru. Anda dapat memverifikasi ini dengan menjatuhkan sedikit yodium pada irisan kentang.

Gula juga mudah dikenali - semuanya terasa manis. Banyak karbohidrat dari kelas ini ditemukan dalam buah anggur, semangka, melon, pohon apel. Mereka adalah contoh zat organik yang juga diproduksi dalam kondisi buatan. Misalnya, gula diekstraksi dari tebu.

Bagaimana karbohidrat terbentuk di alam? Contoh paling sederhana adalah proses fotosintesis. Karbohidrat adalah zat organik yang mengandung rantai beberapa atom karbon. Mereka juga mengandung beberapa gugus hidroksil. Selama fotosintesis, gula anorganik terbentuk dari karbon monoksida dan belerang.

Selulosa

Serat adalah contoh lain dari bahan organik. Sebagian besar ditemukan dalam biji kapas, serta batang tanaman dan daunnya. Serat terdiri dari polimer linier, berat molekulnya berkisar antara 500 ribu hingga 2 juta.

Dalam bentuknya yang murni, itu adalah zat yang tidak memiliki bau, rasa, dan warna. Ini digunakan dalam pembuatan film fotografi, plastik, bahan peledak. Dalam tubuh manusia, serat tidak diserap, tetapi merupakan bagian penting dari diet, karena merangsang kerja lambung dan usus.

Zat organik dan anorganik

Anda dapat memberikan banyak contoh pembentukan organik dan kedua selalu berasal dari mineral - benda mati yang terbentuk di kedalaman bumi. Mereka juga merupakan bagian dari berbagai batuan.

Dalam kondisi alami, zat anorganik terbentuk dalam proses penghancuran mineral atau zat organik. Di sisi lain, zat organik terus-menerus terbentuk dari mineral. Misalnya, tanaman menyerap air dengan senyawa terlarut di dalamnya, yang kemudian berpindah dari satu kategori ke kategori lainnya. Organisme hidup terutama menggunakan bahan organik untuk makanan.

Penyebab Keanekaragaman

Seringkali anak sekolah atau siswa perlu menjawab pertanyaan tentang apa penyebab keanekaragaman zat organik. Faktor utamanya adalah atom karbon saling berhubungan menggunakan dua jenis ikatan - sederhana dan ganda. Mereka juga dapat membentuk rantai. Alasan lain adalah berbagai unsur kimia yang berbeda yang termasuk dalam bahan organik. Selain itu, keanekaragaman juga disebabkan oleh alotropi – fenomena adanya unsur yang sama dalam berbagai senyawa.

Bagaimana zat anorganik terbentuk? Zat organik alami dan sintetis dan contohnya dipelajari di sekolah menengah dan di lembaga pendidikan tinggi khusus. Pembentukan zat anorganik tidak serumit proses pembentukan protein atau karbohidrat. Misalnya, orang telah mengekstraksi soda dari danau soda sejak dahulu kala. Pada tahun 1791, ahli kimia Nicolas Leblanc menyarankan untuk mensintesisnya di laboratorium menggunakan kapur, garam, dan asam sulfat. Dahulu kala, soda, yang akrab bagi semua orang saat ini, adalah produk yang agak mahal. Untuk melakukan percobaan, perlu untuk menyalakan garam biasa bersama-sama dengan asam, dan kemudian menyulut sulfat yang dihasilkan bersama-sama dengan batu kapur dan arang.

Lain adalah kalium permanganat, atau kalium permanganat. Zat ini diperoleh dalam kondisi industri. Proses pembentukan terdiri dari elektrolisis larutan kalium hidroksida dan anoda mangan. Dalam hal ini, anoda secara bertahap larut dengan pembentukan larutan ungu - ini adalah kalium permanganat yang terkenal.

1 Zat organik dan anorganik

I. Senyawa anorganik.

1. Air, sifat dan signifikansinya untuk proses biologis.

Air adalah pelarut universal. Ini memiliki kapasitas panas yang tinggi dan pada saat yang sama konduktivitas termal yang tinggi untuk cairan. Sifat-sifat ini membuat air menjadi cairan yang ideal untuk menjaga keseimbangan termal tubuh.

Karena polaritas molekulnya, air bertindak sebagai penstabil struktur.

Air adalah sumber oksigen dan hidrogen, itu adalah media utama di mana reaksi biokimia dan kimia berlangsung, reagen terpenting dan produk reaksi biokimia.

Air dicirikan oleh transparansi lengkap di bagian spektrum yang terlihat, yang penting untuk proses fotosintesis, transpirasi.

Air praktis tidak memampatkan, yang sangat penting untuk membentuk organ, menciptakan turgor dan memastikan posisi tertentu organ dan bagian tubuh dalam ruang.

Air memungkinkan terjadinya reaksi osmotik dalam sel hidup.

Air adalah sarana utama transportasi zat dalam tubuh (sirkulasi darah, arus naik dan turun larutan melalui tubuh tanaman, dll.).

2. Mineral.

Dalam komposisi organisme hidup, metode analisis kimia modern telah mengungkapkan 80 elemen sistem periodik. Menurut komposisi kuantitatifnya, mereka dibagi menjadi tiga kelompok utama.

Makronutrien membentuk sebagian besar senyawa organik dan anorganik, konsentrasinya berkisar dari 60% hingga 0,001% dari berat badan (oksigen, hidrogen, karbon, nitrogen, belerang, magnesium, kalium, natrium, besi, dll.).

Elemen jejak didominasi ion logam berat. Terkandung dalam organisme dalam jumlah 0,001% - 0,000001% (mangan, boron, tembaga, molibdenum, seng, yodium, bromin).

Konsentrasi elemen ultramikro tidak melebihi 0,000001%. Peran fisiologis mereka dalam organisme belum sepenuhnya dijelaskan. Kelompok ini termasuk uranium, radium, emas, merkuri, cesium, selenium dan banyak elemen langka lainnya.

Sebagian besar jaringan organisme hidup yang menghuni Bumi adalah elemen organogenik: oksigen, karbon, hidrogen dan nitrogen, dari mana senyawa organik terutama dibangun - protein, lemak, karbohidrat.

II. Peran dan fungsi elemen individu.

Nitrogen pada tumbuhan autotrofik merupakan produk awal dari metabolisme nitrogen dan protein. Atom nitrogen adalah bagian dari banyak non-protein lainnya, tetapi senyawa yang paling penting: pigmen (klorofil, hemoglobin), asam nukleat, vitamin.

Fosfor adalah bagian dari banyak senyawa vital. Fosfor merupakan penyusun AMP, ADP, ATP, nukleotida, sakarida terfosforilasi, dan beberapa enzim. Banyak organisme mengandung fosfor dalam bentuk mineral (fosfat getah sel larut, fosfat jaringan tulang).

Setelah kematian organisme, senyawa fosfor termineralisasi. Berkat sekresi akar, aktivitas bakteri tanah melarutkan fosfat, yang memungkinkan organisme tumbuhan dan hewan untuk mengasimilasi fosfor.

Belerang terlibat dalam pembangunan asam amino yang mengandung belerang (sistin, sistein), merupakan bagian dari vitamin B1 dan beberapa enzim. Sulfur dan senyawanya sangat penting untuk bakteri kemosintetik. Senyawa belerang terbentuk di hati sebagai produk desinfeksi zat beracun.

Kalium ditemukan dalam sel hanya dalam bentuk ion. Karena kalium, sitoplasma memiliki sifat koloid tertentu; kalium mengaktifkan enzim sintesis protein, menentukan ritme normal aktivitas jantung, berpartisipasi dalam pembangkitan potensi bioelektrik, dalam proses fotosintesis.

Natrium (terkandung dalam bentuk ionik) adalah bagian penting dari zat mineral darah dan karena itu memainkan peran penting dalam pengaturan metabolisme air dalam tubuh. Ion natrium berkontribusi pada polarisasi membran sel; ritme normal aktivitas jantung tergantung pada keberadaan dalam media nutrisi dalam jumlah garam natrium, kalium, dan kalsium yang dibutuhkan.

Kalsium dalam keadaan ionik adalah antagonis kalium. Ini adalah bagian dari struktur membran, dalam bentuk garam pektin yang merekatkan sel tumbuhan. Dalam sel tumbuhan, sering ditemukan sebagai kristal kalsium oksalat sederhana, berbentuk jarum, atau saling tumbuh.

Magnesium ditemukan dalam sel dalam rasio tertentu dengan kalsium. Ini adalah bagian dari molekul klorofil, mengaktifkan metabolisme energi dan sintesis DNA.

Besi merupakan bagian integral dari molekul hemoglobin. Ini terlibat dalam biosintesis klorofil, oleh karena itu, dengan kekurangan zat besi di tanah, tanaman mengembangkan klorosis. Peran utama besi adalah partisipasi dalam proses respirasi, fotosintesis dengan mentransfer elektron sebagai bagian dari enzim oksidatif - katalase, ferredoxin. Suplai zat besi tertentu dalam tubuh hewan dan manusia disimpan dalam protein feritin yang mengandung jelly yang terdapat di hati dan limpa.

Tembaga ditemukan pada hewan dan tumbuhan, di mana ia memainkan peran penting. Tembaga adalah bagian dari beberapa enzim (oksidase). Nilai tembaga untuk proses hematopoiesis, sintesis hemoglobin dan sitokrom telah ditetapkan.

Setiap hari, 2 mg tembaga masuk ke tubuh manusia dengan makanan. Pada tumbuhan, tembaga adalah bagian dari banyak enzim yang terlibat dalam reaksi gelap fotosintesis dan biosintesis lainnya. Hewan yang menderita kekurangan tembaga mengalami anemia, kehilangan nafsu makan, dan penyakit jantung.

Mangan adalah elemen mikro, dengan jumlah yang tidak mencukupi yang klorosis terjadi pada tanaman. Mangan juga berperan penting dalam proses reduksi nitrat pada tanaman.

Seng adalah bagian dari beberapa enzim yang mengaktifkan pemecahan asam karbonat.

Boron mempengaruhi proses pertumbuhan, terutama pada organisme tumbuhan. Dengan tidak adanya unsur mikro ini di tanah, jaringan konduktif, bunga dan ovarium mati pada tanaman.

Baru-baru ini, unsur mikro telah banyak digunakan dalam produksi tanaman (perlakuan benih sebelum penaburan), dalam peternakan (tambahan unsur mikro untuk pakan).

Komponen anorganik sel lainnya paling sering dalam bentuk garam yang terdisosiasi menjadi ion dalam larutan, atau dalam keadaan tidak larut (garam fosfor dari jaringan tulang, cangkang berkapur atau silikon dari spons, karang, diatom, dll.).

AKU AKU AKU. senyawa organik.

Karbohidrat (sakarida). Molekul zat ini dibangun hanya dari tiga elemen - karbon, oksigen, dan hidrogen. Karbon merupakan sumber energi utama bagi makhluk hidup. Selain itu, mereka menyediakan organisme dengan senyawa yang kemudian digunakan untuk mensintesis senyawa lain.

Karbohidrat yang paling terkenal dan umum adalah mono dan disakarida yang dilarutkan dalam air. Mereka mengkristal dan terasa manis.

Monosakarida (monosa) adalah senyawa yang tidak dapat dihidrolisis. Sakarida dapat berpolimerisasi, membentuk senyawa dengan berat molekul lebih tinggi - di-, tri-, dan polisakarida.

Oligosakarida. Molekul senyawa ini dibangun dari 2 - 4 molekul monosakarida. Senyawa ini juga dapat mengkristal, mudah larut dalam air, rasanya manis, dan memiliki berat molekul konstan. Contoh oligosakarida dapat berupa disakarida sukrosa, maltosa, laktosa, stachyose tetrasaccharide, dll.

Polisakarida (poliosa) adalah senyawa yang tidak larut dalam air (membentuk larutan koloid) yang tidak berasa manis, seperti kelompok karbohidrat sebelumnya dapat dihidrolisis (araban, xilan, pati, glikogen). Fungsi utama senyawa ini adalah mengikat, merekatkan sel jaringan ikat, melindungi sel dari faktor yang merugikan.

Lipid adalah sekelompok senyawa yang ditemukan di semua sel hidup dan tidak larut dalam air. Unit struktural molekul lipid dapat berupa rantai hidrokarbon sederhana atau residu dari molekul siklik kompleks.

Tergantung pada sifat kimianya, lipid dibagi menjadi lemak dan lipoid.

Lemak (trigliserida, lemak netral) adalah kelompok utama lipid. Mereka adalah ester dari gliserol alkohol trihidrat dan asam lemak atau campuran asam lemak bebas dan trigliserida.

Ditemukan dalam sel hidup dan asam lemak bebas: palmitat, stearat, risinat.

Lipoid adalah zat seperti lemak. Mereka sangat penting, karena karena strukturnya, mereka membentuk lapisan molekul yang berorientasi jelas, dan susunan ujung molekul hidrofilik dan hidrofobik yang teratur sangat penting untuk pembentukan struktur membran dengan permeabilitas selektif.

Enzim. Ini adalah katalis biologis dari sifat protein, yang mampu mempercepat reaksi biokimia. Enzim tidak dihancurkan dalam proses transformasi biokimia, oleh karena itu, sejumlah kecil enzim mengkatalisis reaksi sejumlah besar zat. Perbedaan karakteristik antara enzim dan katalis kimia adalah kemampuannya untuk mempercepat reaksi dalam kondisi normal.

Secara kimia, enzim dibagi menjadi dua kelompok - satu komponen (hanya terdiri dari protein, aktivitasnya disebabkan oleh pusat aktif - kelompok asam amino tertentu dalam molekul protein (pepsin, tripsin)) dan dua komponen ( terdiri dari protein (apoenzim - pembawa protein) dan komponen protein ( koenzim), dan sifat kimia koenzim berbeda, karena mereka dapat terdiri dari organik (banyak vitamin, NAD, NADP) atau anorganik (atom logam: besi, magnesium, seng)).

Fungsi enzim adalah untuk mengurangi energi aktivasi, yaitu dalam mengurangi tingkat energi yang dibutuhkan untuk membuat molekul reaktif.

Klasifikasi modern enzim didasarkan pada jenis reaksi kimia yang dikatalisisnya. Enzim hidrolase mempercepat reaksi pemecahan senyawa kompleks menjadi monomer (amilase (menghidrolisis pati), selulase (mengurai selulosa menjadi monosakarida), protease (menghidrolisis protein menjadi asam amino)).

Enzim oksidoreduktase mengkatalisis reaksi redoks.

Transferase mentransfer gugus aldehid, keton, dan nitrogen dari satu molekul ke molekul lain.

Liase membelah radikal individu untuk membentuk ikatan rangkap atau mengkatalisis penambahan gugus ke ikatan rangkap.

Isomerase melakukan isomerisasi.

Ligase mengkatalisis reaksi penggabungan dua molekul menggunakan energi ATP atau triofosfat lainnya.

Pigmen adalah senyawa berwarna alami dengan molekul tinggi. Dari beberapa ratus senyawa jenis ini, yang terpenting adalah pigmen metaloporfirin dan flavin.

Metalloporfirin, yang mencakup atom magnesium, membentuk dasar molekul pigmen tumbuhan hijau - klorofil. Jika ada atom besi menggantikan magnesium, maka metaloporfirin semacam itu disebut heme.

Komposisi hemoglobin dalam eritrosit manusia, semua vertebrata lain dan beberapa invertebrata termasuk besi oksida, yang memberi warna merah pada darah. Hemerythrin memberi darah warna merah muda (beberapa cacing polychaete). Chlorocruorin menodai darah, cairan jaringan berwarna hijau.

Pigmen darah pernapasan yang paling umum adalah hemoglobin dan hemosianin (pigmen pernapasan dari krustasea yang lebih tinggi, arakhnida, dan beberapa moluska gurita).

Kromoprotein juga termasuk sitokrom, katalase, peroksidase, mioglobin (terkandung dalam otot dan menciptakan pasokan oksigen, yang memungkinkan mamalia laut untuk tinggal di bawah air untuk waktu yang lama).