Предмет органической химии

За время своей жизни человек замечает, что есть живая природа и есть неживая, «земная твердь», на которой развивается жизнь. Мы видим, что живая природа подвижна, быстро изменяется. Весной наблюдаем появление всходов, цветение растений, летом и осенью – их плодоношение. После сбора урожая многие растения погибают, чтобы возродиться с приходом весны через семечко в новых всходах. Несколько веков может длиться жизнь деревьев. Но старое дерево совсем не такое, каким оно было в начале своей жизни. С течением времени изменяются растения, животные и сам человек. Жизнь постоянно течёт и обновляется.

Различия в скорости изменений, происходящих в биосфере и литосфере, коренятся в том, что соединения углерода и кремния в химических реакциях изменяются принципиально разными способами.

Кремнекислородные тетраэдры создают бесконечное множество структур. Также разнообразны и соединения, образованные атомами углерода.

Различие в том, что атомы кремния соединяются через атомы кислорода, а атомы углерода – непосредственно друг с другом. Кроме того, силикаты и алюмосиликаты имеют немолекулярную структуру, а соединения углерода молекулярную.

Связанные друг с другом атомы углерода являются основой, как бы «скелетом» молекул. Это могут быть линейные и разветвлённые цепи, одиночные кольца и кольца, связанные вместе, каркасы и другие скелетные структуры.

К углеродным скелетам молекул присоединяются атомы других элементов. Например, одна из форм хлорофилла, с помощью которого осуществляется реакция синтеза органического вещества из неорганических веществ, имеет сложную структуру. Но и молекула хлорофилла не самая сложная. Ещё более сложная структура белков, молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты, ответственной за синтез белков в живом организме.

Органические вещества

Все эти соединения углерода называются органическими. Органические вещества обладают своеобразными свойствами. Когда в химическую реакцию вступают неорганические вещества, то происходит существенная перестройка их структуры. Например, при взаимодействии кислоты со щёлочью возникает соль, кристаллическая структура которой отличается и от структуры щёлочи, и от строения молекулы кислоты.

В мире органических веществ в ходе реакции часто основная структура (скелет) молекулы сохраняется, изменяется только её фрагмент. Атомы, связанные с углеродным скелетом, могут отщепляться или замещаться другими атомами. Такая молекула способна восстановиться, т.е. приобрести прежний состав.  Например, молекула глюкозы, претерпевая небольшое изменения, превращается в сорбит – вещество, которое больные сахарным диабетом используют вместо сахара.

Цепь из 6 углеродных атомов и присоединённые к ней атомы водорода и гидроксильные группы сохраняются при  превращении. Только концевые атомы кислорода и углерода присоединяют атомы водорода, образуя новую связь C– H и шестую гидроксильную группу.

В результате множества взаимосвязанных реакций в живом организме происходит обмен веществ. Эти реакции обеспечивают рост и развитие живого организма.

Нужна помощь в учебе?