Jak wiesz, wszystkie substancje można podzielić na dwie duże kategorie - mineralną i organiczną. Można przytoczyć wiele przykładów substancji nieorganicznych lub mineralnych: sól, soda, potas. Ale jakie rodzaje połączeń należą do drugiej kategorii? Substancje organiczne są obecne w każdym żywym organizmie.
Białka
Białka są najważniejszym przykładem materii organicznej. Zawierają azot, wodór i tlen. Oprócz tego, czasami w niektórych białkach można znaleźć atomy siarki.
Białka są jednymi z najważniejszych związków organicznych i są najczęściej spotykane w przyrodzie. W przeciwieństwie do innych związków, białka mają pewne charakterystyczne cechy. Ich główną właściwością jest ogromna masa cząsteczkowa. Na przykład masa cząsteczkowa atomu alkoholu wynosi 46, benzenu 78, a hemoglobiny 152 000. W porównaniu z cząsteczkami innych substancji białka są prawdziwymi gigantami zawierającymi tysiące atomów. Czasami biolodzy nazywają je makrocząsteczkami.
Białka są najbardziej złożone ze wszystkich organicznychBudynki. Należą do klasy polimerów. Jeśli spojrzymy na cząsteczkę polimeru pod mikroskopem, zobaczymy, że jest to łańcuch składający się z prostszych struktur. Nazywane są monomerami i powtarzają się wielokrotnie w polimerach.
Oprócz białek istnieje wiele polimerów - guma, celuloza, a także zwykła skrobia. Również wiele polimerów zostało stworzonych ludzkimi rękami - nylon, lavsan, polietylen.
Tworzenie białka
Jak powstają białka? Stanowią przykład substancji organicznych, których skład w organizmach żywych określa kod genetyczny. W ich syntezie w zdecydowanej większości wykorzystuje się różne kombinacje 20 aminokwasów.
Ponadto nowe aminokwasy mogą powstawać już wtedy, gdy białko zaczyna funkcjonować w komórce. Jednocześnie znajdują się w nim tylko alfa-aminokwasy. Pierwszorzędowa struktura opisywanej substancji jest określona przez sekwencję reszt związków aminokwasowych. W większości przypadków łańcuch polipeptydowy podczas tworzenia białka skręca się w helisę, której zwoje znajdują się blisko siebie. W wyniku powstania związków wodorowych ma dość silną strukturę.
Tłuszcze
Tłuszcze to kolejny przykład materii organicznej. Człowiek zna wiele rodzajów tłuszczów: masło, tłuszcz wołowy i rybny, oleje roślinne. W nasionach w dużych ilościach tworzą się tłuszczerośliny. Jeśli obrane ziarno słonecznika zostanie umieszczone na kartce papieru i dociśnięte, na arkuszu pozostanie tłusta plama.
Węglowodany
Nie mniej ważne w dzikiej przyrodzie są węglowodany. Znajdują się we wszystkich organach roślin. Węglowodany obejmują cukier, skrobię i błonnik. Są bogate w bulwy ziemniaka, owoce bananowca. Bardzo łatwo jest wykryć skrobię w ziemniakach. W reakcji z jodem węglowodan ten zmienia kolor na niebieski. Możesz to sprawdzić, upuszczając trochę jodu na plasterek ziemniaka.
Cukier jest również łatwy do wykrycia - wszystkie smakują słodko. Wiele węglowodanów tej klasy znajduje się w owocach winogron, arbuzów, melonów, jabłoni. Są to przykłady substancji organicznych, które również powstają w sztucznych warunkach. Na przykład cukier jest pozyskiwany z trzciny cukrowej.
A jak powstają węglowodany w przyrodzie? Najprostszym przykładem jest proces fotosyntezy. Węglowodany to substancje organiczne zawierające łańcuch kilku atomów węgla. Zawierają również kilka grup hydroksylowych. W procesie fotosyntezy cukier substancji nieorganicznych powstaje z tlenku węgla i siarki.
Włókno
Włókno to kolejny przykład materii organicznej. Większość znajduje się w nasionach bawełny, a także łodygach roślin i ich liściach. Włókno składa się z liniowych polimerów, jego masa cząsteczkowa waha się od 500 tysięcy do 2 milionów.
W swojej najczystszej formie reprezentujesubstancja bez zapachu, smaku i koloru. Wykorzystywany jest do produkcji klisz fotograficznych, celofanu, materiałów wybuchowych. W organizmie człowieka błonnik nie jest wchłaniany, ale jest niezbędnym składnikiem diety, ponieważ pobudza żołądek i jelita.
Substancje organiczne i nieorganiczne
Istnieje wiele przykładów powstawania substancji organicznych i nieorganicznych. Te ostatnie zawsze pochodzą z minerałów - nieożywionych ciał naturalnych, które tworzą się w głębi ziemi. Są również częścią różnych skał.
W warunkach naturalnych w procesie niszczenia minerałów lub substancji organicznych powstają substancje nieorganiczne. Z drugiej strony substancje organiczne powstają stale z minerałów. Na przykład rośliny absorbują wodę z rozpuszczonymi w niej związkami, które następnie przechodzą z jednej kategorii do drugiej. Żywe organizmy wykorzystują jako pokarm głównie materię organiczną.
Przyczyny różnorodności
Często uczniowie lub studenci muszą odpowiedzieć na pytanie, jakie są przyczyny różnorodności substancji organicznych. Głównym czynnikiem jest to, że atomy węgla są połączone za pomocą dwóch rodzajów wiązań - prostego i wielokrotnego. Mogą również tworzyć łańcuchy. Innym powodem jest różnorodność pierwiastków chemicznych zawartych w materii organicznej. Ponadto różnorodność wynika również z alotropii – zjawiska istnienia tego samego pierwiastka w różnychpołączenia.
A jak powstają substancje nieorganiczne? Naturalne i syntetyczne substancje organiczne i ich przykłady są badane zarówno w szkołach średnich, jak i w wyspecjalizowanych instytucjach szkolnictwa wyższego. Tworzenie się substancji nieorganicznych nie jest tak złożonym procesem jak tworzenie białek lub węglowodanów. Na przykład ludzie od niepamiętnych czasów wydobywają sodę z jezior sodowych. W 1791 r. chemik Nicolas Leblanc zasugerował zsyntetyzowanie go w laboratorium przy użyciu kredy, soli i kwasu siarkowego. Dawno, dawno temu znana wszystkim dziś woda sodowa była dość drogim produktem. Do przeprowadzenia eksperymentu konieczne było zapalenie soli kuchennej razem z kwasem, a następnie zapalenie powstałego siarczanu wraz z wapieniem i węglem drzewnym.
Innym przykładem substancji nieorganicznych jest nadmanganian potasu lub nadmanganian potasu. Substancja ta pozyskiwana jest w warunkach przemysłowych. Proces powstawania polega na elektrolizie roztworu wodorotlenku potasu i anody manganowej. W tym przypadku anoda stopniowo rozpuszcza się z utworzeniem fioletowego roztworu – jest to dobrze znany nadmanganian potasu.
