ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА. МАЛЫЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ МОЛЕКУЛЫ

Органические соединения (биомолекулы)

малые молекулы

макромолекулы

Высшие жирные кислоты. Спирты.

Мономеры биополимеров:

• моносахариды →

• аминокислоты →

• нуклеотиды →

Липиды.

биополимеры:

• олиго- и полисахариды

• пептиды и белки

• нуклеиновые кислоты

Органические вещества и их особенности

Органические вещества - это вещества, которые имеют скелеты из ковалентно связанных атомов углерода. Органические вещества, которые синтезируются организмами, называют биомолекул. Они имеют ряд особенностей, которые делают их незаменимыми, основными соединениями жизни.

Биомолекулы являются соединениями, в которых атом углерода соединяется с другими органогенами, но особенно важное значение имеет способность атомов образовывать устойчивые связи между собой с образованием карбоновых скелетов. Эти скелеты биомолекул могут быть проводником и регулятором потока электронов в сложных биохимических процессах.

Основной причиной разнообразия органических веществ и того, что они по своему количеству значительно превышают неорганические соединения, являются свойства углерода ( лат. - Carboneum, англ. - Carbon, нем. - Kohlenstofl ):

1) на внешнем электронном уровне атом углерода имеет четыре электрона, благодаря которым могут образовываться четыре прочные ковалентные связи с другими органогенами;

2) атомы могут соединяться между собой ковалентными связями, легко образуя цепочки любой длины и разветвленности, которые являются скелетом для биомолекул;

3) карбоновый скелет достаточно прочный, и поэтому биомолекулы достаточно часто устойчивы к нагреванию, действию света, воздействия агрессивной химической среды;

4) карбоновый каркас подвижный, он не жесток, и поэтому люнцюгы способны изгибаться, скручиваться, они могут быть открытыми (линейная форма) и замыкаться в кольца (циклическая форма);

5) атомы образуют кратные двойни, тройни ковалентные связи между собой и с другими атомами.

Особенности биомолекул. Биомолекул свойственны прочные ковалентные и слабые Нековалентные химические связи. Ковалентная связь осуществляется за счет электронной пары, принадлежащей обоим атомам, обеспечивая сочетание атомов в составе малых молекул и сочетание малых молекул в макромолекулы к существованию в течение длительного времени. Основными видами этой связи является дисульфидная, пептидный, гликозидная, сложноэфирной, фосфодиефирний. Нековалентные связи осуществляются различным образом: между атомами водорода и кислорода, азота и фтора различных молекул одного и того же вещества за счет взаимодействия их частичных зарядов ( водородный ) между разноименно заряженными частицами за счет электростатического притяжения ( ионный ), между молекулами за счет электростатического взаимодействия ( силы Ван-дер-Ваальса ) и между гидрофобными радикалами функциональных групп одной и той же соединения в водной среде ( гидрофобные взаимодействия ). Эти взаимодействия определяют существование пространственной структуры макромолекул и кратковременную взаимодействие биомолекул между собой.

Благодаря энергии своих разнообразных связей биомолекулы имеют высокую энергоемкость и способность к горения с выделением большого количества тепла и света. Биомолекулы могут образовывать связи и с другими веществами, благодаря чему они являются активными при сравнительно невысоких температурах земной поверхности. их химическая активность может возрастать при наличии катализаторов, а также небольшие перестройки биомолекул могут значительно ее менять. Многие биомолекул способны связывать и зафиксировать воду, образовывать коллоидные растворы. Коллоидные растворы - это системы, образованные из долек измельченного вещества, которые находятся в жидкой среде. Главной особенностью таких растворов является устойчивость во времени, имеет большое значение для существования биологических систем.

Биомолекулы имеют относительно большую молекулярную массу, которая измеряется в даль- тонах. Эту единицу назван в честь английского ученого Дальтона, который сформулировал атомную теорию строения. Один Дальтон равна 1/12 атомной массы углерода. Так, молекулярная масса большинства белков составляет от 5000 до 1000000 Да, а в некоторых нуклеиновых кислот она достигает нескольких миллиардов. По молекулярной массе биомолекулы разделяют на малые молекулы и макромолекулы.

Особой группой органических соединений являются биологически активные вещества: ферменты, гормоны, витамины и т. Они разнообразны по строению и способны влиять на обмен веществ и энергии в целом или на отдельные звенья этих процессов.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >