Što je organski spoj?

Organski spojevi uvijek sadrže ugljik zajedno s ostalim elementima potrebnim za funkcioniranje živih organizama. Ugljik je ključni element jer u vanjskoj elektronskoj ljusci ima četiri elektrona koji mogu držati osam elektrona. Kao rezultat, može stvoriti mnoge vrste veza s drugim atomima ugljika i elementima poput vodika, kisika i dušika. Ugljikovodici i proteini dobri su primjeri organskih molekula koje mogu tvoriti duge lance i složene strukture. Organski spojevi koji se sastoje od ovih molekula osnova su za kemijske reakcije u stanicama biljaka i životinja - reakcije koje daju energiju za pronalaženje hrane, za razmnožavanje i za sve ostale procese potrebne za život.

TL; DR (predugo; Nisam pročitao)

Organski spoj pripadnik je skupine kemikalija koja sadrži atome ugljika međusobno povezane i s drugim atomima kovalentnim vezama i nalaze se u stanicama živih organizama. Vodik, kisik i dušik tipični su elementi koji pored ugljika čine i organske spojeve. Tragovi drugih elemenata poput sumpora, fosfora, željeza i bakra također mogu biti prisutni kada su potrebni za određene organske kemijske reakcije. Glavne skupine organskih spojeva su ugljikovodici, lipidi, proteini i nukleinske kiseline.

Četiri vrste organskih spojeva su ugljikovodici, lipidi, proteini i nukleinske kiseline, a u živoj stanici obavljaju različite funkcije. Iako mnogi organski spojevi nisu polarne molekule i stoga se ne otapaju dobro u vodi stanice, oni se često otapaju u drugim organskim spojevima. Primjerice, dok su ugljikohidrati poput šećera malo polarni i otapaju se u vodi, masti to ne čine. Ali masti se otapaju u drugim organskim otapalima, poput etera. Kad su u otopini, četiri vrste organskih molekula međusobno djeluju i stvaraju nove spojeve dok dolaze u kontakt unutar živog tkiva.

Organski spojevi se kreću od jednostavnih tvari s molekulama koje čine nekoliko atoma samo dva elementa do dugih, složenih polimera čije molekule uključuju mnogo elemenata. Na primjer, ugljikovodici se sastoje samo od ugljika i vodika. Oni mogu tvoriti jednostavne molekule ili duge lance atoma i koriste se za strukturu stanica i kao osnovni građevni blokovi za složenije molekule.

Lipidi su masti i slični materijali koji se sastoje od ugljika, vodika i kisika. Pomažu u stvaranju staničnih stijenki i membrana i glavna su sastavnica hrane. Proteini se sastoje od ugljika, vodika, kisika i dušika i imaju dvije glavne funkcije u stanicama. Oni čine dio staničnih i organskih struktura, ali također su enzimi, hormoni i druge organske kemikalije koji sudjeluju u kemijskim reakcijama da bi stvorili materijale neophodne za život.

Nukleinske kiseline sastoje se od ugljika, vodika, kisika, dušika i fosfora. Kao RNA i DNA, čuvaju upute za kemijske procese koji uključuju druge proteine. Oni su molekule u obliku zavojnice genetskog koda. Sve četiri vrste organskih molekula temelje se na ugljiku i nekoliko drugih elemenata, ali imaju različita svojstva.

Ugljikovodici su najjednostavniji organski spojevi, a najjednostavniji ugljikovodik je CH₄ ili metan. Atom ugljika dijeli elektrone s četiri atoma vodika kako bi dovršio svoju vanjsku elektronsku ljusku.

Umjesto da se veže samo s atomima vodika, atom ugljika može dijeliti jedan ili dva elektrona svoje vanjske ljuske s drugim atomom ugljika, tvoreći dugačke lance. Na primjer, butan, C₄H₁₀, sastoji se od lanca od četiri atoma ugljika okružena s 10 atoma vodika.

Kompliciranija skupina organskih spojeva su lipidi ili masti. Oni uključuju lanac ugljikovodika, ali imaju i dio gdje se lanac veže s kisikom. Organski spojevi koji sadrže samo ugljik, vodik i kisik nazivaju se ugljikohidrati.

Glicerol je primjer jednostavnog lipida. Njegova kemijska formula je C₃H₈O₃, a ima lanac od tri atoma ugljika s atomom kisika vezanim za svaki. Glicerol je gradivni blok koji čini bazu mnogih složenijih lipida.

Većina bjelančevina su vrlo velike molekule složene strukture koje im omogućuju da preuzmu važne uloge u organskim kemijskim reakcijama. U takvim reakcijama dijelovi proteina se raspadaju, preuređuju ili spajaju s novim lancima. Čak i najjednostavniji proteini imaju duge lance i mnoge pododjeljke.

Na primjer, 3-amino-2-butanol ima kemijsku formulu C₄H₁₁NE, ali to je zapravo slijed dijelova ugljikovodika s vezanim atomom dušika i kisika. To je jasnije prikazano formulom CH₃CH (NH₂) CH (OH) CH₃, a aminokiselina se koristi u kemijskim reakcijama za proizvodnju drugih proteina.

Nukleinske kiseline čine osnovu genetskog koda živih stanica i dugački su niz podjedinica koje se ponavljaju. Na primjer, za deoksiribonukleinsku kiselinu ili DNA nukleinske kiseline, molekule sadrže fosfatnu skupinu, šećer i ponavljajuće podjedinice citozin, gvanin, timin i adenin. Dio molekule DNA koji sadrži citozin ima kemijsku formulu C₉H₁₂O₆N₃P, a dijelovi koji sadrže različite podjedinice tvore duge polimerne molekule smještene u jezgri stanica.

Neki su organski spojevi najsloženije molekule koje postoje i odražavaju složenost kemijskih reakcija koje omogućuju život. Čak i uz ovu složenost, molekule se sastoje od relativno malo elemenata, a svi imaju ugljik kao glavnu komponentu.