La problema de fond. ce sunt substanțele organice și anorganice... din ce substanțe este format corpul uman? dat de autor LEV RYKOV cel mai bun răspuns este Substanțe organice, compuși organici - o clasă de compuși care includ carbon (cu excepția carburilor, acidului carbonic, carbonaților, oxizilor de carbon și cianurilor). Compușii organici sunt de obicei construiți din lanțuri de atomi de carbon legați între ele prin legături covalente și diferiți substituenți atașați la acești atomi de carbon.
O substanță anorganică sau un compus anorganic este o substanță chimică, un compus chimic care nu este organic, adică nu conține carbon (cu excepția carburilor, cianurilor, carbonaților, oxizilor de carbon și a altor compuși care sunt clasificați în mod tradițional ca anorganici). Compușii anorganici nu au scheletul tipic de carbon organic.
În corpul uman există atât acele substanțe, cât și alte substanțe. Am scris deja în răspunsurile anterioare la întrebările dumneavoastră că principalele substanțe anorganice conținute în corpul uman sunt apa și sărurile de calciu (scheletul uman este format în principal din acestea din urmă).
Compușii organici sunt în principal proteine, grăsimi și carbohidrați, în plus, există compuși complecși care sunt, parcă, o legătură intermediară (de exemplu, hemoglobina este un complex de fier cu liganzi organici)

Raspuns de la Kirsimarja[guru]
substanțele organice sunt compuși ai carbonului cu alte elemente
anorganic, dacă mai simplu, atunci acesta este ceea ce este conținut în tabelul periodic.
Corpul uman conține absolut toate substanțele, atât organice, cât și anorganice.

Raspuns de la Helen[guru]
Corpul uman este format din 60% apă, 34% materie organică și 6% anorganică. Principalele componente ale materiei organice sunt carbonul, hidrogenul, oxigenul, ele includ și azotul, fosforul și sulful. În substanțele anorganice ale corpului uman sunt în mod necesar prezente 22 de elemente chimice: Ca, P, O, Na, Mg, S, B, C1, K, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cr, Si, I, F, Se. De exemplu, dacă o persoană cântărește 70 kg, atunci conține (în grame): calciu - 1700, potasiu - 250, sodiu - 70, magneziu - 42, fier - 5, zinc - Z. Organismele vii conțin diverse elemente chimice. În mod convențional, în funcție de concentrația elementelor chimice din organism, macro și microelemente sunt izolate.
Macroelementele sunt considerate acele elemente chimice, al căror conținut în organism este mai mare de 0,005% din greutatea corporală. Macronutrienții includ hidrogen, carbon, oxigen, azot, sodiu, magneziu, fosfor, sulf, clor, potasiu și calciu.
Oligoelementele sunt elemente chimice conținute în organism în cantități foarte mici. Conținutul lor nu depășește 0,005% din greutatea corporală, iar concentrația în țesuturi nu este mai mare de 0,000001%. Dintre toate oligoelementele, așa-numitele oligoelemente de neînlocuit se disting într-un grup special.
Oligoelementele esențiale sunt microelemente, a căror aport regulat cu alimente sau apă în organism este absolut necesar pentru funcționarea sa normală. Oligoelementele esențiale fac parte din enzime, vitamine, hormoni și alte substanțe biologic active. Oligoelemente de neînlocuit sunt fierul, iodul, cuprul, manganul, zincul, cobaltul, molibdenul, seleniul, cromul, fluorul.
Rolul macroelementelor care alcătuiesc substanțele anorganice este evident. De exemplu, cantitatea principală de calciu și fosfor pătrunde în oase (hidroxofosfat de calciu Ca10 (PO4) 6 (OH) 2), iar clorul sub formă de acid clorhidric se găsește în sucul gastric.
Oligoelementele sunt incluse în seria de 22 de elemente menționată mai sus, care sunt în mod necesar prezente în corpul uman. Rețineți că majoritatea sunt metale, iar mai mult de jumătate dintre metale sunt elemente d. Acestea din urmă în organism formează compuși de coordonare cu molecule organice complexe.
Simptome tipice ale deficienței elementelor chimice în corpul uman
Ca Întârzierea creșterii
Mg Crampe musculare
Fe Anemia, sistemul imunitar afectat
Zn Leziuni ale pielii, întârziere de creștere, întârziere a maturizării sexuale
Cu Slăbiciune arterială, disfuncție hepatică, anemie secundară
Mn Infertilitate, creșterea scheletică afectată
Mo Decelerarea creșterii celulare, tendința la carii
CO Anemia pernicioasă
Ni Creșterea depresiei, dermatită
Cr Simptomele diabetului
Si Displazie scheletica
F Cariile dentare
I Încălcarea glandei tiroide, metabolism lent
Se Slăbiciune musculară (în special cardiacă).

Raspuns de la Bogdan Bondarenko[incepator]
denumește orice substanță

Raspuns de la Egor Shazam[incepator]

Substante precum nisipul, argila, diversele minerale, apa, oxizii de carbon, acidul carbonic, sarurile acestuia si altele care se gasesc in „natura inanimata” se numesc substante anorganice sau minerale.

Din cele aproximativ o sută de elemente chimice găsite în scoarța terestră, doar șaisprezece sunt necesare vieții, iar patru dintre ele - hidrogen (H), carbon (C), oxigen (O) și azot (N) sunt cele mai comune în viață. organisme și reprezintă 99% mase de viețuitoare. Semnificația biologică a acestor elemente este asociată cu valența lor (1, 2, 3, 4) și cu capacitatea de a forma legături covalente puternice, care sunt mai puternice decât legăturile formate de alte elemente de aceeași valență. Următorii ca importanță sunt ionii de fosfor (P), sulf (S), sodiu, magneziu, clor, potasiu și calciu (Na, Mg, Cl, K, Ca). Fier (Fe), cobalt (Co), cupru (Ci), zinc (Zn), bor (B), aluminiu (Al), siliciu (Si), vanadiu (V), molibden (Mo), iod (I), mangan (Mn).

Toate elementele chimice sub formă de ioni sau în compoziția anumitor compuși participă la construcția corpului. De exemplu, carbonul, hidrogenul și oxigenul se găsesc în carbohidrați și grăsimi. Ca parte a proteinelor, li se adaugă azot și sulf, în compoziția acizilor nucleici - azot, fosfor, fier, implicați în construcția moleculei de hemoglobină; magneziul se găsește în clorofilă; cuprul se găsește în unele enzime oxidative; iodul este conținut în molecula de tiroxină (hormonul tiroidian); sodiul și potasiul asigură o sarcină electrică membranelor celulelor nervoase și fibrelor nervoase; zincul este inclus în molecula hormonului pancreatic - insulina; cobaltul se găsește în vitamina B12.

Compușii de azot, fosfor, calciu și alte substanțe anorganice servesc ca sursă de material de construcție pentru sinteza moleculelor organice (aminoacizi, proteine, acizi nucleici etc.) și fac parte dintr-o serie de structuri de susținere ale celulei și organismului. . Unii ioni anorganici (de exemplu, ionii de calciu și magneziu) sunt activatori și componente ale multor enzime, hormoni și vitamine. Cu lipsa acestor ioni, procesele vitale din celulă sunt perturbate.

Funcții importante în organismele vii sunt îndeplinite de acizii anorganici și sărurile acestora. Acidul clorhidric face parte din sucul gastric al animalelor și oamenilor, accelerând procesul de digestie a proteinelor alimentare. Reziduurile de acid sulfuric, unind substanțele străine insolubile în apă, le conferă solubilitate, facilitând excreția din organism. Sărurile anorganice de sodiu și potasiu ale acizilor azotos și fosforici sunt componente importante ale nutriției minerale a plantelor, acestea fiind aplicate în sol ca îngrășăminte. Sărurile de calciu și fosfor fac parte din țesutul osos al animalelor. Dioxidul de carbon (CO2) se formează constant în natură în timpul oxidării substanțelor organice (putrezirea resturilor vegetale și animale, respirație, arderea combustibilului) în cantități mari se eliberează din fisurile vulcanice și din izvoarele minerale.

Apa este o substanță foarte comună pe Pământ. Aproape ¾ din suprafața globului este acoperită cu apă, care formează oceane și mări. Râuri, lacuri. Multă apă este în stare gazoasă ca vapori în atmosferă; sub formă de mase uriașe de zăpadă și gheață, se întinde tot timpul anului pe vârfurile munților înalți, iar în țările polare din măruntaiele Pământului există și apă care înmoaie solul și stâncile.

Apa joacă un rol foarte important în viața plantelor, animalelor și oamenilor. Potrivit ideilor moderne, însăși originea vieții este legată de mare. În orice organism, apa este un mediu în care au loc procese chimice care asigură activitatea vitală a organismului; în plus, ea însăși participă la o serie de reacții biochimice.

Proprietățile chimice și fizice ale apei sunt destul de neobișnuite și sunt asociate în principal cu dimensiunea mică a moleculelor sale, cu polaritatea moleculelor sale și cu capacitatea lor de a se combina între ele prin legături de hidrogen.

Luați în considerare semnificația biologică a apei. Apa - excelenta solvent pentru substanțele polare. Acestea includ compuși ionici, cum ar fi sărurile, în care particulele încărcate (ionii) se disociază (se separă unele de altele) în apă atunci când substanța este dizolvată, precum și unii compuși neionici, cum ar fi zaharurile și alcoolii simpli, în care încărcați particulele sunt prezente în moleculă.grupări (polare) (pentru zaharuri și alcooli, acestea sunt grupe OH). Când o substanță intră în soluție, moleculele sau ionii ei au posibilitatea de a se mișca mai liber și, în consecință, reactivitatea ei crește. Din acest motiv, majoritatea reacțiilor chimice din celulă au loc în soluții apoase. Substanțele nepolare, cum ar fi lipidele, nu se amestecă cu apa și, prin urmare, pot separa soluțiile apoase în compartimente separate, similar cu modul în care membranele le separă. Părțile nepolare ale moleculelor sunt respinse de apă și sunt atrase unele de altele în prezența acesteia, așa cum se întâmplă, de exemplu, când picăturile de ulei se contopesc în picături mai mari; cu alte cuvinte, moleculele nepolare sunt hidrofobe. Astfel de interacțiuni hidrofobe joacă un rol important în asigurarea stabilității membranelor, precum și a multor molecule de proteine ​​și acizi nucleici. Proprietățile unui solvent inerent apei înseamnă, de asemenea, că apa servește ca mediu pentru transportul diferitelor substanțe. Îndeplinește acest rol în sânge, în sistemele limfatic și excretor, în tractul digestiv și în floem și xilemul plantelor.

Apa are grozav capacitate termică. Aceasta înseamnă că o creștere semnificativă a energiei termice determină doar o creștere relativ mică a temperaturii acesteia. Acest fenomen se explică prin faptul că o parte semnificativă din această energie este cheltuită pentru ruperea legăturilor de hidrogen care limitează mobilitatea moleculelor de apă, adică pentru a depăși lipiciitatea acesteia. Capacitatea mare de căldură a apei minimizează schimbările de temperatură care apar în ea. Datorită acestui fapt, procesele biochimice se desfășoară într-un interval de temperatură mai mic, cu o rată mai constantă, iar pericolul întreruperii acestor procese din cauza abaterilor bruște de temperatură le amenință nu atât de mult. Apa servește ca habitat pentru multe celule și organisme, care se caracterizează printr-o constantă destul de semnificativă a condițiilor.

Apa se caracterizează printr-o mare căldură de evaporare. Căldura latentă de vaporizare (sau căldura latentă relativă de vaporizare) este o măsură a cantității de energie termică care trebuie transmisă unui lichid pentru ca acesta să treacă în vapori, adică pentru a depăși forțele de coeziune moleculară din lichid. Evaporarea apei necesită cantități destul de importante de energie. Acest lucru se datorează existenței legăturilor de hidrogen între moleculele de apă. Tocmai din această cauză punctul de fierbere al apei - o substanță cu molecule atât de mici - este neobișnuit de ridicat.

Energia necesară pentru ca moleculele de apă să se evapore este extrasă din mediul lor. Astfel, evaporarea este însoțită de răcire. Acest fenomen este folosit la animalele cu transpirație, cu dificultăți de căldură la mamifere sau la unele reptile (de exemplu, la crocodili), care stau cu gura deschisă la soare; poate juca, de asemenea, un rol semnificativ în răcirea frunzelor transpirante. Căldura latentă de fuziune (sau căldura latentă de fuziune relativă) este o măsură a energiei termice necesare pentru a topi un solid (gheață). Apa pentru topire (topire) necesită o cantitate relativ mare de energie. Este adevărat și invers: atunci când îngheață, apa trebuie să degaje o cantitate mare de energie termică. Acest lucru reduce probabilitatea de înghețare a conținutului celulelor și a fluidului din jurul acestora. Cristalele de gheață sunt deosebit de dăunătoare viețuitoarelor atunci când se formează în interiorul celulelor.

Apa este singura substanță în stare lichidă care are mai mult densitate, decât în ​​solid. Deoarece gheața plutește în apă, se formează atunci când îngheață, mai întâi la suprafață și abia în cele din urmă în straturile inferioare. Dacă înghețarea iazurilor a mers în ordine inversă, de jos în sus, atunci în zonele cu un climat temperat sau rece, viața în rezervoarele de apă dulce nu ar putea exista deloc. Gheața acoperă coloana de apă ca o pătură, ceea ce crește șansele de supraviețuire pentru organismele care trăiesc în ea. Acest lucru este important într-un climat rece și în timpul sezonului rece, dar, fără îndoială, a jucat un rol deosebit de important în timpul erei glaciare. Fiind la suprafață, gheața se topește mai repede. Faptul că straturile de apă, a cărei temperatură a scăzut sub 4 grade, se ridică, provoacă deplasarea lor în rezervoare mari. Odată cu apa circulă și nutrienții din ea, datorită cărora rezervoarele sunt locuite de organisme vii la o mare adâncime.

Apa este mare tensiune superficială și coeziune. coeziune- aceasta este aderența moleculelor unui corp fizic între ele sub influența forțelor atractive. Tensiunea de suprafață există pe suprafața unui lichid - rezultatul forțelor de coeziune interioare care acționează între molecule. Din cauza tensiunii superficiale, lichidul tinde să ia o astfel de formă încât suprafața sa este minimă (în mod ideal, forma unei mingi). Dintre toate lichidele, apa are cea mai mare tensiune superficială. Coeziunea semnificativă, caracteristică moleculelor de apă, joacă un rol important în celulele vii, precum și în mișcarea apei prin vasele de xilem la plante. Multe organisme mici beneficiază de tensiunea superficială permițându-le să plutească sau să alunece pe suprafața apei.

Semnificația biologică a apei este determinată și de faptul că este unul dintre metaboliții necesari, adică participă la reacțiile metabolice. Apa este folosită, de exemplu, ca sursă de hidrogen în procesul de fotosinteză și, de asemenea, participă la reacțiile de hidroliză.

Rolul apei pentru organismele vii se reflectă, în special, în faptul că unul dintre principalii factori ai selecției naturale care afectează speciația este lipsa apei (limitând răspândirea unor plante cu gameți mobili). Toate organismele terestre sunt adaptate pentru a obține și conserva apa; în manifestările sale extreme - la xerofite, la animalele care trăiesc în deșert etc. Astfel de adaptări par a fi un adevărat miracol al ingeniozității naturii.

Funcțiile biologice ale apei:

Pentru toate organismele:

1) asigură menținerea structurii (conținut mare de apă în protoplasmă); 2) servește ca solvent și mediu de difuzie; 3) participă la reacțiile de hidroliză; 4) servește ca mediu în care are loc fertilizarea;

5) prevede distribuirea semințelor, gameților și stadiilor larvare ale organismelor acvatice, precum și a semințelor unor plante terestre, precum palmierii de cocos.

În plante:

1) determină osmoza și turgența (de care depind multe lucruri: creșterea (creșterea celulelor), menținerea structurii, mișcarea stomatelor etc.); 2) participă la fotosinteză; 3) asigură transportul ionilor anorganici și al moleculelor organice; 4) asigură germinarea semințelor - umflarea, ruperea învelișului semințelor și dezvoltarea ulterioară.

La animale:

1) asigura transportul substantelor;

2) determină osmoreglarea;

3) favorizează răcirea corpului (transpirație, scurtarea termică a respirației);

4) servește ca una dintre componentele lubrifiantului, de exemplu, în articulații;

5) are funcții de susținere (schelet hidrostatic);

6) îndeplinește o funcție de protecție, de exemplu, în lichidul lacrimal și mucus;

7) favorizează migrația (curenții marini).



La sfârșitul secolului al IX-lea d.Hr., omul de știință arab Abu Bakr ar-Razi a împărțit toate substanțele cunoscute la acea vreme în 3 grupe în funcție de originea lor: minerale, animale și vegetale. Clasificarea a durat aproape 1000 de ani. Abia în secolul al XIX-lea 3 grupe s-au transformat în 2: substanțe organice și anorganice.

substante anorganice

Substanțele anorganice sunt simple și complexe. Substanțele simple sunt acele substanțe care conțin atomi ai unui singur element chimic. Ele sunt împărțite în metale și nemetale.

Metalele sunt substanțe ductile care conduc bine căldura și electricitatea. Aproape toate sunt de culoare alb-argintiu și au o strălucire metalică caracteristică. Astfel de proprietăți sunt o consecință a unei structuri speciale. Într-o rețea cristalină metalică, particulele de metal (se numesc atomi de ioni) sunt conectate prin electroni comuni mobili.

Chiar și cei care sunt departe de chimie pot da exemple de metale. Acestea sunt fier, cupru, zinc, crom și alte substanțe simple formate din atomi de elemente chimice, ale căror simboluri se află în PSHE D.I. Mendeleev sub diagonala B - La și deasupra acesteia în principalele subgrupe.

Nemetalele, după cum sugerează și numele lor, nu au proprietățile metalelor. Sunt fragile, curent electric, cu rare excepții, nu conduc, nu strălucesc (cu excepția iodului și grafitului). Proprietățile lor sunt mai diverse decât cele ale metalelor.

Motivul acestor diferențe constă și în structura substanțelor. Nu există electroni care se mișcă liber în rețelele cristaline de tipuri atomice și moleculare. Aici se combină în perechi pentru a forma legături covalente. Toate nemetalele cunoscute - oxigen, azot, sulf, fosfor și altele. Elementele - nemetale în PSCE sunt situate deasupra diagonalei B-At

Substanțele anorganice complexe sunt:

• acizi formați din atomi de hidrogen și reziduuri acide (HNO3, H2SO4);
• baze formate din atomi de metal și grupări hidroxo (NaOH, Ba(OH)2);
• săruri ale căror formule încep cu simboluri metalice și se termină cu reziduuri acide (BaSO4, NaNO3);
• oxizi formați din două elemente, dintre care unul este O în starea de oxidare -2 (BaO, Na2O);
• alți compuși binari (hidruri, nitruri, peroxizi etc.)

În total, câteva sute de mii sunt substanțe anorganice cunoscute.

materie organică

Compușii organici diferă de compușii anorganici în principal prin compoziția lor. Dacă substanțele anorganice pot fi formate de orice elemente ale sistemului periodic, atunci în compoziția substanțelor organice trebuie cu siguranță incluși atomii de C și H. Astfel de compuși se numesc hidrocarburi (CH4 - metan, C6H6 - benzen). Materiile prime de hidrocarburi (petrol și gaze) sunt de mare beneficiu pentru umanitate. Cu toate acestea, conflictul provoacă serioase.

Derivații de hidrocarburi conțin și atomi de O și N. Reprezentanții compușilor organici care conțin oxigen sunt alcoolii și eterii izomeri (C2H5OH și CH3-O-CH3), aldehidele și izomerii acestora - cetone (CH3CH2CHO și CH3COCH3), acizii carboxilici și eteri complecși (CH3). -COOH și HCOOCH3). Acestea din urmă includ și grăsimi și ceară. Carbohidrații sunt, de asemenea, compuși care conțin oxigen.

De ce au combinat oamenii de știință substanțele vegetale și animale într-un singur grup - compuși organici și cum diferă aceștia de cei anorganici? Nu există un criteriu unic clar pentru separarea substanțelor organice și anorganice. Luați în considerare o serie de caracteristici care combină compuși organici.

1. Compoziție (construită din atomi C, H, O, N, mai rar P și S).
2. Structura (legăturile C-H și C-C sunt obligatorii, formează lanțuri și cicluri de lungimi diferite);
3. Proprietăți (toți compușii organici sunt combustibili, formează CO2 și H2O în timpul arderii).

Printre substanțele organice, există mulți polimeri de origine naturală (proteine, polizaharide, cauciuc natural etc.), artificiale (vâscoză) și sintetice (materiale plastice, cauciucuri sintetice, poliester și altele). Au o greutate moleculară mare și o structură mai complexă în comparație cu substanțele anorganice.

În cele din urmă, există peste 25 de milioane de substanțe organice.

Aceasta este doar o privire superficială asupra substanțelor organice și anorganice. Despre fiecare dintre aceste grupuri au fost scrise peste o duzină de lucrări științifice, articole și manuale.

Compuși anorganici - video

După cum știți, toate substanțele pot fi împărțite în două mari categorii - minerale și organice. Pot fi citate multe exemple de substante anorganice sau minerale: sare, sifon, potasiu. Dar ce tipuri de conexiuni se încadrează în a doua categorie? Substanțele organice sunt prezente în orice organism viu.

Veverițe

Cel mai important exemplu de substanțe organice sunt proteinele. Acestea includ azot, hidrogen și oxigen. Pe lângă acestea, uneori, în unele proteine ​​se pot găsi și atomi de sulf.

Proteinele sunt printre cei mai importanți compuși organici și sunt cei mai des întâlniți în natură. Spre deosebire de alți compuși, proteinele au anumite trăsături caracteristice. Principala lor proprietate este o greutate moleculară uriașă. De exemplu, greutatea moleculară a unui atom de alcool este de 46, benzenul este de 78, iar hemoglobina este de 152 000. În comparație cu moleculele altor substanțe, proteinele sunt adevărați giganți care conțin mii de atomi. Uneori, biologii le numesc macromolecule.

Proteinele sunt cele mai complexe dintre toate structurile organice. Ei aparțin clasei polimerilor. Dacă te uiți la o moleculă de polimer la microscop, poți vedea că este un lanț format din structuri mai simple. Se numesc monomeri și se repetă de multe ori în polimeri.

Pe lângă proteine, există un număr mare de polimeri - cauciuc, celuloză, precum și amidon obișnuit. De asemenea, o mulțime de polimeri au fost creați de mâini umane - nailon, lavsan, polietilenă.

Formarea proteinelor

Cum se formează proteinele? Sunt un exemplu de substanțe organice a căror compoziție în organismele vii este determinată de codul genetic. În sinteza lor, în majoritatea covârșitoare a cazurilor, se folosesc diverse combinații.

De asemenea, noi aminoacizi pot fi formați deja atunci când proteina începe să funcționeze în celulă. În același timp, în el se găsesc doar alfa-aminoacizi. Structura primară a substanței descrise este determinată de secvența de reziduuri ale compușilor aminoacizi. Și în majoritatea cazurilor, lanțul polipeptidic, în timpul formării unei proteine, se răsucește într-o spirală, ale cărei spire sunt situate aproape una de alta. Ca urmare a formării compușilor cu hidrogen, are o structură destul de puternică.

Grasimi

Grăsimile sunt un alt exemplu de materie organică. O persoană cunoaște mai multe tipuri de grăsimi: unt, grăsime de vită și pește, uleiuri vegetale. În cantități mari, grăsimile se formează în semințele plantelor. Dacă o sămânță de floarea soarelui decojită este așezată pe o foaie de hârtie și presată, pe foaie va rămâne o pată uleioasă.

Carbohidrați

Nu mai puțin importanți în viața sălbatică sunt carbohidrații. Se găsesc în toate organele plantelor. Carbohidrații includ zahăr, amidon și fibre. Sunt bogate în tuberculi de cartofi, fructe de banane. Este foarte ușor de detectat amidonul în cartofi. Când reacţionează cu iod, acest carbohidrat devine albastru. Puteți verifica acest lucru picurând puțin iod pe o felie de cartofi.

Zaharurile sunt, de asemenea, ușor de observat - toate au gust dulce. Mulți carbohidrați din această clasă se găsesc în fructele de struguri, pepeni, pepeni, meri. Sunt exemple de substanțe organice care sunt produse și în condiții artificiale. De exemplu, zahărul este extras din trestia de zahăr.

Cum se formează carbohidrații în natură? Cel mai simplu exemplu este procesul de fotosinteză. Carbohidrații sunt substanțe organice care conțin un lanț de mai mulți atomi de carbon. Ele conțin, de asemenea, mai multe grupări hidroxil. În timpul fotosintezei, zaharurile anorganice se formează din monoxid de carbon și sulf.

Celuloză

Fibra este un alt exemplu de materie organică. Cea mai mare parte se găsește în semințele de bumbac, precum și în tulpinile plantelor și frunzele acestora. Fibra este formată din polimeri liniari, greutatea sa moleculară variază de la 500 mii la 2 milioane.

În forma sa pură, este o substanță care nu are miros, gust și culoare. Este folosit la fabricarea foliei fotografice, celofan, explozivi. În corpul uman, fibrele nu sunt absorbite, dar sunt o parte necesară a dietei, deoarece stimulează activitatea stomacului și a intestinelor.

Substanțe organice și anorganice

Puteți da multe exemple de formare a substanțelor organice și a doua provin întotdeauna din minerale - neînsuflețite care se formează în adâncurile pământului. De asemenea, fac parte din diferite roci.

În condiții naturale, substanțele anorganice se formează în procesul de distrugere a mineralelor sau a substanțelor organice. Pe de altă parte, substanțele organice se formează în mod constant din minerale. De exemplu, plantele absorb apa cu compuși dizolvați în ea, care ulterior trec de la o categorie la alta. Organismele vii folosesc în principal materie organică pentru hrană.

Cauzele diversităţii

Adesea, școlarii sau elevii trebuie să răspundă la întrebarea care sunt motivele diversității substanțelor organice. Principalul factor este că atomii de carbon sunt interconectați folosind două tipuri de legături - simple și multiple. De asemenea, pot forma lanțuri. Un alt motiv este varietatea diferitelor elemente chimice care sunt incluse în materia organică. În plus, diversitatea se datorează și alotropiei - fenomenul existenței aceluiași element în diverși compuși.

Cum se formează substanțele anorganice? Substanțele organice naturale și sintetice și exemplele lor sunt studiate atât în ​​liceu, cât și în instituții de învățământ superior de specialitate. Formarea substanțelor anorganice nu este un proces la fel de complex precum formarea proteinelor sau carbohidraților. De exemplu, oamenii extrag sifon din lacurile de sifon din timpuri imemoriale. În 1791, chimistul Nicolas Leblanc a sugerat sintetizarea acestuia în laborator folosind cretă, sare și acid sulfuric. Pe vremuri, sifonul, care este familiar tuturor astăzi, era un produs destul de scump. Pentru a efectua experimentul, a fost necesar să se aprindă sare comună împreună cu acid și apoi să se calcineze sulfatul rezultat împreună cu calcar și cărbune.

Un altul este permanganatul de potasiu sau permanganatul de potasiu. Această substanță se obține în condiții industriale. Procesul de formare constă în electroliza unei soluții de hidroxid de potasiu și a unui anod de mangan. În acest caz, anodul se dizolvă treptat cu formarea unei soluții violete - acesta este binecunoscutul permanganat de potasiu.

1 Substanțe organice și anorganice

I. Compuşi anorganici.

1. Apa, proprietățile și semnificația ei pentru procesele biologice.

Apa este un solvent universal. Are o capacitate termica mare si in acelasi timp o conductivitate termica ridicata pentru lichide. Aceste proprietăți fac din apa un lichid ideal pentru menținerea echilibrului termic al organismului.

Datorită polarității moleculelor sale, apa acționează ca un stabilizator al structurii.

Apa este o sursă de oxigen și hidrogen, este principalul mediu în care au loc reacții biochimice și chimice, cel mai important reactiv și produs al reacțiilor biochimice.

Apa se caracterizează prin transparență completă în partea vizibilă a spectrului, care este importantă pentru procesul de fotosinteză, transpirație.

Apa practic nu se comprimă, ceea ce este foarte important pentru modelarea organelor, creând turgul și asigurarea unei anumite poziții a organelor și părților corpului în spațiu.

Apa face posibilă desfășurarea reacțiilor osmotice în celulele vii.

Apa este principalul mijloc de transport al substanțelor din organism (circulația sângelui, curenții ascendenți și descendenți de soluții prin corpul plantei etc.).

2. Minerale.

În compoziția organismelor vii, metodele moderne de analiză chimică au relevat 80 de elemente ale sistemului periodic. În funcție de compoziția lor cantitativă, acestea sunt împărțite în trei grupuri principale.

Macronutrienții alcătuiesc cea mai mare parte a compușilor organici și anorganici, concentrația acestora variază de la 60% la 0,001% din greutatea corporală (oxigen, hidrogen, carbon, azot, sulf, magneziu, potasiu, sodiu, fier etc.).

Oligoelementele sunt predominant ioni de metale grele. Conținut în organisme într-o cantitate de 0,001% - 0,000001% (mangan, bor, cupru, molibden, zinc, iod, brom).

Concentrația de ultramicroelemente nu depășește 0,000001%. Rolul lor fiziologic în organisme nu a fost încă pe deplin elucidat. Acest grup include uraniu, radiu, aur, mercur, cesiu, seleniu și multe alte elemente rare.

Cea mai mare parte a țesuturilor organismelor vii care locuiesc pe Pământ sunt elemente organogenice: oxigen, carbon, hidrogen și azot, din care se formează în principal compușii organici - proteine, grăsimi, carbohidrați.

II. Rolul și funcția elementelor individuale.

Azotul din plantele autotrofe este produsul inițial al metabolismului azotului și proteinelor. Atomii de azot fac parte din multe alte compuși non-proteici, dar cei mai importanți compuși: pigmenți (clorofilă, hemoglobină), acizi nucleici, vitamine.

Fosforul face parte din mulți compuși vitali. Fosforul este un constituent al AMP, ADP, ATP, nucleotide, zaharide fosforilate și unele enzime. Multe organisme conțin fosfor sub formă minerală (fosfați solubili din seva celulară, fosfați din țesutul osos).

După moartea organismelor, compușii fosforului sunt mineralizați. Datorită secrețiilor rădăcinilor, activitatea bacteriilor din sol dizolvă fosforii, ceea ce face posibil ca organismele vegetale și apoi animale să asimileze fosforul.

Sulful este implicat în construcția aminoacizilor care conțin sulf (cistina, cisteină), face parte din vitamina B1 și din unele enzime. Sulful și compușii săi sunt deosebit de importanți pentru bacteriile chemosintetice. Compușii cu sulf se formează în ficat ca produse de dezinfecție a substanțelor toxice.

Potasiul se găsește în celule doar sub formă de ioni. Datorită potasiului, citoplasma are anumite proprietăți coloidale; potasiul activează enzimele sintezei proteinelor, determină ritmul normal al activității cardiace, participă la generarea potențialelor bioelectrice, la procesele de fotosinteză.

Sodiul (conținut sub formă ionică) este o parte semnificativă a substanțelor minerale din sânge și, prin urmare, joacă un rol important în reglarea metabolismului apei în organism. Ionii de sodiu contribuie la polarizarea membranei celulare; ritmul normal al activității cardiace depinde de prezența în mediul nutritiv în cantitatea necesară de săruri de sodiu, potasiu și calciu.

Calciul în stare ionică este un antagonist al potasiului. Face parte din structurile membranei, sub formă de săruri de pectină lipește împreună celulele vegetale. În celulele vegetale, se găsește adesea sub formă de cristale de oxalat de calciu simple, în formă de ac sau intercrustate.

Magneziul se găsește în celule într-un anumit raport cu calciul. Face parte din molecula de clorofilă, activează metabolismul energetic și sinteza ADN-ului.

Fierul este o parte integrantă a moleculei de hemoglobină. Este implicat în biosinteza clorofilei, prin urmare, cu o lipsă de fier în sol, plantele dezvoltă cloroză. Rolul principal al fierului este participarea la procesele de respirație, fotosinteză prin transferul de electroni ca parte a enzimelor oxidative - catalaza, ferredoxină. O anumită cantitate de fier în corpul animalelor și al oamenilor este stocată în proteina feritina care conține jeleu conținută în ficat și splină.

Cuprul se găsește la animale și plante, unde joacă un rol important. Cuprul face parte din unele enzime (oxidaze). S-a stabilit valoarea cuprului pentru procesele de hematopoieză, sinteza hemoglobinei și citocromilor.

În fiecare zi, 2 mg de cupru intră în corpul uman cu alimente. La plante, cuprul face parte din multe enzime care sunt implicate în reacțiile întunecate ale fotosintezei și altor biosinteze. Animalele care suferă de deficiență de cupru au anemie, pierderea poftei de mâncare și boli de inimă.

Manganul este un microelement, cu o cantitate insuficientă din care cloroza apare la plante. Manganul joacă, de asemenea, un rol important în procesele de reducere a nitraților din plante.

Zincul face parte din unele enzime care activează descompunerea acidului carbonic.

Borul afectează procesele de creștere, în special în organismele vegetale. În absența acestui microelement în sol, țesuturile conductoare, florile și ovarele mor la plante.

Recent, microelementele au fost utilizate pe scară largă în producția de culturi (tratamentul înainte de însămânțare a semințelor), în creșterea animalelor (aditivi de microelement pentru furaje).

Alte componente anorganice ale celulei sunt cel mai adesea sub formă de săruri disociate în ioni în soluție, sau în stare nedizolvată (săruri de fosfor ale țesutului osos, cochilii calcaroase sau siliconice ale bureților, corali, diatomee etc.).

III. compusi organici.

Carbohidrați (zaharide). Moleculele acestor substanțe sunt construite din doar trei elemente - carbon, oxigen și hidrogen. Carbonii sunt principala sursă de energie pentru organismele vii. În plus, oferă organismelor compuși care sunt utilizați ulterior pentru a sintetiza alți compuși.

Cei mai faimoși și obișnuiți carbohidrați sunt mono- și dizaharidele dizolvate în apă. Se cristalizează și au gust dulce.

Monozaharidele (monozele) sunt compuși care nu pot fi hidrolizați. Zaharidele pot polimeriza, formând compuși cu greutate moleculară mai mare - di-, tri- și polizaharide.

Oligozaharide. Moleculele acestor compuși sunt construite din 2 - 4 molecule de monozaharide. Acești compuși se pot, de asemenea, cristaliza, sunt ușor solubili în apă, au gust dulce și au o greutate moleculară constantă. Un exemplu de oligozaharide pot fi dizaharidele zaharoza, maltoza, lactoza, stahioza tetrazaharidă etc.

Polizaharidele (poliozele) sunt compuși insolubili în apă (formează o soluție coloidală) care nu au gust dulce.Ca și grupa anterioară de carbohidrați, pot fi hidrolizați (arabani, xilani, amidon, glicogen). Funcția principală a acestor compuși este legarea, lipirea celulelor țesutului conjunctiv, protejarea celulelor de factorii adversi.

Lipidele sunt un grup de compuși care se găsesc în toate celulele vii și sunt insolubile în apă. Unitățile structurale ale moleculelor de lipide pot fi fie lanțuri de hidrocarburi simple, fie reziduuri ale moleculelor ciclice complexe.

În funcție de natura chimică, lipidele sunt împărțite în grăsimi și lipoide.

Grăsimile (trigliceride, grăsimi neutre) reprezintă grupul principal de lipide. Sunt esteri ai alcoolului trihidroxilic glicerol și acizi grași sau un amestec de acizi grași liberi și trigliceride.

Se găsește în celulele vii și acizii grași liberi: palmitic, stearic, ricinic.

Lipoizii sunt substanțe asemănătoare grăsimilor. Sunt de mare importanță, deoarece datorită structurii lor formează straturi moleculare clar orientate, iar aranjarea ordonată a capetelor hidrofile și hidrofobe ale moleculelor este de o importanță capitală pentru formarea structurilor membranare cu permeabilitate selectivă.

Enzime. Aceștia sunt catalizatori biologici de natură proteică, capabili să accelereze reacțiile biochimice. Enzimele nu sunt distruse în procesul de transformări biochimice, prin urmare, o cantitate relativ mică din ele catalizează reacțiile unei cantități mari de substanță. O diferență caracteristică între enzime și catalizatorii chimici este capacitatea lor de a accelera reacțiile în condiții normale.

După natura chimică, enzimele sunt împărțite în două grupe - cu o singură componentă (constă doar din proteine, activitatea lor se datorează centrului activ - un grup specific de aminoacizi din molecula proteică (pepsină, tripsină)) și cu două componente ( constând dintr-o proteină (apoenzimă - un purtător de proteine) și o componentă proteică (coenzimă), iar natura chimică a coenzimelor este diferită, deoarece acestea pot consta din organice (multe vitamine, NAD, NADP) sau anorganice (atomi de metal: fier, magneziu, zinc)).

Funcția enzimelor este de a reduce energia de activare, adică. în reducerea nivelului de energie necesar pentru a face molecula reactivă.

Clasificarea modernă a enzimelor se bazează pe tipurile de reacții chimice pe care le catalizează. Enzimele hidrolaze accelerează reacția de scindare a compușilor complecși în monomeri (amilaza (hidrolizează amidonul), celulaza (descompune celuloza în monozaharide), protează (hidrolizează proteinele în aminoacizi)).

Enzimele oxidoreductazei catalizează reacțiile redox.

Transferazele transferă grupări aldehide, cetone și azot de la o moleculă la alta.

Liazele scindează radicalii individuali pentru a forma legături duble sau catalizează adăugarea de grupări la legăturile duble.

Izomerazele efectuează izomerizarea.

Ligazele catalizează reacțiile de unire a două molecule folosind energia ATP sau a altui triofosfat.

Pigmentii sunt compuși colorați naturali cu o molecul mare. Dintre câteva sute de compuși de acest tip, cei mai importanți sunt metaloporfirina și pigmenții de flavină.

Metaloporfirina, care include un atom de magneziu, formează baza moleculei pigmenților de plante verzi - clorofilele. Dacă există un atom de fier în locul magneziului, atunci o astfel de metaloporfirină se numește hem.

Compoziția hemoglobinei din eritrocitele umane, toate celelalte vertebrate și unele nevertebrate include oxid de fier, care dă sângelui o culoare roșie. Hemeritrina dă sângelui o culoare roz (unii viermi poliheți). Clorocruorina colorează sângele, lichidul tisular în verde.

Cei mai comuni pigmenți ai sângelui respirator sunt hemoglobina și hemocianina (pigmentul respirator al crustaceelor ​​superioare, al arahnidelor și al unor moluște de caracatiță).

Cromoproteinele includ, de asemenea, citocromi, catalaza, peroxidaza, mioglobina (conținută în mușchi și creează un aport de oxigen, care permite mamiferelor marine să rămână sub apă pentru o perioadă lungă de timp).