Kot veste, lahko vse snovi razdelimo v dve veliki kategoriji - mineralne in organske. Navedemo lahko veliko primerov anorganskih ali mineralnih snovi: sol, soda, kalij. Toda katere vrste povezav spadajo v drugo kategorijo? Organske snovi so prisotne v vsakem živem organizmu.
Beljakovine
Beljakovine so najpomembnejši primer organske snovi. Vključujejo dušik, vodik in kisik. Poleg teh lahko včasih najdemo tudi žveplove atome v nekaterih beljakovinah.
Beljakovine so ena najpomembnejših organskih spojin in jih najpogosteje najdemo v naravi. Za razliko od drugih spojin imajo beljakovine določene značilnosti. Njihova glavna lastnost je ogromna molekulska masa. Na primer, molekulska masa atoma alkohola je 46, benzena je 78, hemoglobina pa 152 000. V primerjavi z molekulami drugih snovi so beljakovine pravi velikani, ki vsebujejo na tisoče atomov. Včasih jih biologi imenujejo makromolekule.
Beljakovine so najbolj kompleksne od vseh organskihzgradbe. Spadajo v razred polimerov. Če pogledamo polimerno molekulo pod mikroskopom, lahko vidimo, da gre za verigo, sestavljeno iz enostavnejših struktur. Imenujejo se monomeri in se v polimerih večkrat ponovijo.
Poleg beljakovin obstaja veliko število polimerov - gume, celuloze, pa tudi navadnega škroba. Tudi številne polimere so ustvarile človeške roke - najlon, lavsan, polietilen.
tvorba beljakovin
Kako nastanejo beljakovine? So primer organskih snovi, katerih sestavo v živih organizmih določa genetska koda. Pri njihovi sintezi se v veliki večini primerov uporabljajo različne kombinacije 20 aminokislin.
Prav tako se nove aminokisline lahko tvorijo že, ko začne beljakovina delovati v celici. Hkrati se v njem nahajajo le alfa-aminokisline. Primarna struktura opisane snovi je določena z zaporedjem ostankov aminokislinskih spojin. In v večini primerov se polipeptidna veriga med tvorbo proteina zavije v vijačnico, katere zavoji se nahajajo tesno drug ob drugem. Zaradi tvorbe vodikovih spojin ima precej močno strukturo.
Maščobe
Maščobe so še en primer organske snovi. Človek pozna veliko vrst maščob: maslo, goveja in ribja maščoba, rastlinska olja. V velikih količinah se maščobe tvorijo v semenihrastline. Če olupljeno sončnično seme položite na list papirja in ga pritisnete navzdol, bo na listu ostal masten madež.
ogljikovi hidrati
Nič manj pomembni v divjini niso ogljikovi hidrati. Najdemo jih v vseh rastlinskih organih. Ogljikovi hidrati vključujejo sladkor, škrob in vlaknine. Bogati so s krompirjevimi gomolji, sadeži banan. V krompirju je zelo enostavno zaznati škrob. Ko reagira z jodom, ta ogljikov hidrat postane moder. To lahko preverite tako, da na rezino krompirja kapnete malo joda.
Sladkor je enostavno opaziti – vsi imajo sladek okus. Veliko ogljikovih hidratov tega razreda najdemo v plodovih grozdja, lubenic, melon, jablan. So primeri organskih snovi, ki se proizvajajo tudi v umetnih pogojih. Na primer, sladkor se pridobiva iz sladkornega trsa.
In kako nastajajo ogljikovi hidrati v naravi? Najpreprostejši primer je proces fotosinteze. Ogljikovi hidrati so organske snovi, ki vsebujejo verigo več ogljikovih atomov. Vsebujejo tudi več hidroksilnih skupin. V procesu fotosinteze iz ogljikovega monoksida in žvepla nastane sladkor anorganskih snovi.
vlakna
Vlaknine so še en primer organske snovi. Največ ga najdemo v semenih bombaža, pa tudi v steblih rastlin in njihovih listih. Vlakna so sestavljena iz linearnih polimerov, njihova molekulska masa se giblje od 500 tisoč do 2 milijona.
V svoji najčistejši obliki predstavljasnov, ki nima vonja, okusa in barve. Uporablja se pri izdelavi fotografskega filma, celofana, eksploziva. V človeškem telesu se vlaknine ne absorbirajo, ampak so nujen del prehrane, saj spodbujajo delovanje želodca in črevesja.
Organske in anorganske snovi
Obstaja veliko primerov nastajanja organskih in anorganskih snovi. Slednji vedno izvirajo iz mineralov – neživih naravnih teles, ki nastajajo v globinah zemlje. So tudi del različnih kamnin.
V naravnih razmerah nastajajo anorganske snovi v procesu uničenja mineralov ali organskih snovi. Po drugi strani pa organske snovi nenehno nastajajo iz mineralov. Rastline na primer absorbirajo vodo z v njej raztopljenimi spojinami, ki se nato preidejo iz ene kategorije v drugo. Živi organizmi za hrano uporabljajo predvsem organske snovi.
Razlogi za raznolikost
Velikokrat morajo šolarji ali študenti odgovoriti na vprašanje, kaj so razlogi za raznolikost organskih snovi. Glavni dejavnik je, da so ogljikovi atomi med seboj povezani z dvema vrstama vezi - preprostimi in večkratnimi. Lahko tvorijo tudi verige. Drug razlog je raznolikost različnih kemičnih elementov, ki so vključeni v organske snovi. Poleg tega je raznolikost posledica tudi alotropije – pojava obstoja istega elementa v različnihpovezave.
In kako nastajajo anorganske snovi? Naravne in sintetične organske snovi ter njihove primere preučujejo tako v srednji šoli kot v specializiranih visokošolskih ustanovah. Tvorba anorganskih snovi ni tako zapleten proces kot tvorba beljakovin ali ogljikovih hidratov. Ljudje so na primer sodo pridobivali iz soda jezer že od nekdaj. Leta 1791 je kemik Nicolas Leblanc predlagal, da bi ga sintetizirali v laboratoriju z uporabo krede, soli in žveplove kisline. Nekoč je bila soda, ki jo danes poznajo vsi, precej drag izdelek. Za izvedbo poskusa je bilo potrebno vžgati kuhinjsko sol skupaj s kislino, nato pa nastali sulfat vžgati skupaj z apnencem in ogljem.
Drug primer anorganskih snovi je kalijev permanganat ali kalijev permanganat. Ta snov se pridobiva v industrijskih pogojih. Proces tvorbe je sestavljen iz elektrolize raztopine kalijevega hidroksida in manganove anode. V tem primeru se anoda postopoma raztopi s tvorbo vijolične raztopine - to je dobro znani kalijev permanganat.
