ما هو المركب العضوي؟

تحتوي المركبات العضوية دائمًا على الكربون جنبًا إلى جنب مع العناصر الأخرى اللازمة للكائنات الحية لتعمل. الكربون هو العنصر الأساسي لأنه يحتوي على أربعة إلكترونات في غلاف إلكتروني خارجي يمكنه حمل ثمانية إلكترونات. نتيجة لذلك ، يمكن أن تشكل العديد من أنواع الروابط مع ذرات وعناصر الكربون الأخرى مثل الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين. تعتبر الهيدروكربونات والبروتينات أمثلة جيدة للجزيئات العضوية التي يمكن أن تشكل سلاسل طويلة وهياكل معقدة. المركبات العضوية المكونة من هذه الجزيئات هي أساس التفاعلات الكيميائية في خلايا النباتات والحيوانات - التفاعلات التي توفر الطاقة لإيجاد الغذاء والتكاثر ولجميع العمليات الأخرى اللازمة الحياة.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

المركب العضوي هو عضو في فئة من المواد الكيميائية التي تحتوي على ذرات كربون مرتبطة ببعضها البعض وذرات أخرى بواسطة روابط تساهمية وتوجد في خلايا الكائنات الحية. الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين عناصر نموذجية تشكل المركبات العضوية بالإضافة إلى الكربون. قد توجد أيضًا آثار لعناصر أخرى مثل الكبريت والفوسفور والحديد والنحاس عند الحاجة لتفاعلات كيميائية عضوية محددة. المجموعات الرئيسية للمركبات العضوية هي الهيدروكربونات والدهون والبروتينات والأحماض النووية.

الأنواع الأربعة للمركبات العضوية هي الهيدروكربونات والدهون والبروتينات والأحماض النووية ، وهي تؤدي وظائف مختلفة في الخلية الحية. في حين أن العديد من المركبات العضوية ليست جزيئات قطبية وبالتالي لا تذوب جيدًا في ماء الخلية ، فإنها غالبًا ما تذوب في مركبات عضوية أخرى. على سبيل المثال ، في حين أن الكربوهيدرات مثل السكر قطبية قليلاً وتذوب في الماء ، فإن الدهون لا تفعل ذلك. لكن الدهون تذوب في مذيبات عضوية أخرى مثل الإيثرات. عندما تكون في المحلول ، تتفاعل الأنواع الأربعة من الجزيئات العضوية وتشكل مركبات جديدة عندما تتلامس داخل الأنسجة الحية.

تتراوح المركبات العضوية من مواد بسيطة ذات جزيئات تتكون من ذرات قليلة من عنصرين فقط إلى بوليمرات طويلة ومعقدة تشتمل جزيئاتها على العديد من العناصر. على سبيل المثال ، تتكون الهيدروكربونات من الكربون والهيدروجين فقط. يمكن أن تشكل جزيئات بسيطة أو سلاسل طويلة من الذرات وتستخدم لتركيب الخلية وكلبنات بناء أساسية لجزيئات أكثر تعقيدًا.

الدهون هي دهون ومواد مماثلة تتكون من الكربون والهيدروجين والأكسجين. فهي تساعد في تكوين جدران الخلايا والأغشية وهي مكون رئيسي في الغذاء. تتكون البروتينات من الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين ، ولها وظيفتان رئيسيتان في الخلايا. وهي تشكل جزءًا من الخلايا والأعضاء ، ولكنها أيضًا عبارة عن إنزيمات وهرمونات ومواد كيميائية عضوية أخرى تشارك في التفاعلات الكيميائية لإنتاج المواد الضرورية للحياة.

تتكون الأحماض النووية من الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والفوسفور. مثل RNA و DNA ، يقومون بتخزين التعليمات للعمليات الكيميائية التي تنطوي على بروتينات أخرى. إنها جزيئات الشفرة الوراثية على شكل حلزون. تعتمد الأنواع الأربعة للجزيئات العضوية جميعها على الكربون وبعض العناصر الأخرى ، لكن لها خصائص مختلفة.

الهيدروكربونات هي أبسط المركبات العضوية ، وأبسط الهيدروكربونات هو CH₄ أو الميثان. تشترك ذرة الكربون في الإلكترونات مع أربع ذرات هيدروجين لإكمال غلافها الإلكتروني الخارجي.

فبدلاً من الارتباط بذرات الهيدروجين فقط ، يمكن لذرة الكربون أن تشارك إلكترونًا أو اثنين من إلكترونات غلافها الخارجي مع ذرة كربون أخرى ، مكونة سلاسل طويلة. على سبيل المثال ، البيوتان ، سي₄ح₁₀، يتكون من سلسلة من أربع ذرات كربون محاطة بـ 10 ذرات هيدروجين.

مجموعة المركبات العضوية الأكثر تعقيدًا هي الدهون أو الدهون. وهي تشمل سلسلة هيدروكربونية ولكن لها أيضًا جزء حيث ترتبط السلسلة بالأكسجين. المركبات العضوية التي تحتوي فقط على الكربون والهيدروجين والأكسجين تسمى الكربوهيدرات.

الجلسرين مثال على مادة دهنية بسيطة. صيغته الكيميائية هي C₃ح₈ا₃، ولها سلسلة من ثلاث ذرات كربون مع ذرة أكسجين مرتبطة بكل واحدة. الجلسرين هو لبنة تشكل الأساس للعديد من الدهون المعقدة.

معظم البروتينات عبارة عن جزيئات كبيرة جدًا ذات هياكل معقدة تسمح لها بأداء أدوار مهمة في التفاعلات الكيميائية العضوية. في مثل هذه التفاعلات ، تتفكك أجزاء من البروتينات أو يعاد ترتيبها أو تنضم إلى سلاسل جديدة. حتى أبسط البروتينات لها سلاسل طويلة والعديد من الأقسام الفرعية.

على سبيل المثال ، 3-amino-2-butanol له الصيغة الكيميائية C₄ح₁₁لا ، لكنها في الحقيقة سلسلة من المقاطع الهيدروكربونية مع نيتروجين وذرة أكسجين متصلة. يتضح بشكل أكثر وضوحًا من خلال الصيغة CH₃CH (NH₂) CH (OH) CH₃، ويستخدم الحمض الأميني في التفاعلات الكيميائية لإنتاج بروتينات أخرى.

تشكل الأحماض النووية أساس الشفرة الجينية للخلايا الحية وهي سلاسل طويلة من الوحدات الفرعية المتكررة. بالنسبة للحمض النووي أو الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين ، على سبيل المثال ، تحتوي الجزيئات على مجموعة فوسفات وسكر والوحدات الفرعية المتكررة السيتوزين والجوانين والثيمين والأدينين. يحتوي جزء جزيء الحمض النووي الذي يحتوي على السيتوزين على الصيغة الكيميائية C₉ح₁₂ا₆ن₃P ، والأقسام التي تحتوي على وحدات فرعية مختلفة تشكل جزيئات بوليمر طويلة تقع في نواة الخلايا.

بعض المركبات العضوية هي أكثر الجزيئات الموجودة تعقيدًا ، وهي تعكس تعقيد التفاعلات الكيميائية التي تجعل الحياة ممكنة. حتى مع هذا التعقيد ، تتكون الجزيئات من عدد قليل نسبيًا من العناصر ، وكلها تحتوي على الكربون كمكون رئيسي.