Ce este un compus organic?

Compușii organici conțin întotdeauna carbon împreună cu alte elemente necesare funcționării organismelor vii. Carbonul este elementul cheie, deoarece are patru electroni într-o carcasă exterioară de electroni care poate conține opt electroni. Ca urmare, poate forma multe tipuri de legături cu alți atomi de carbon și elemente precum hidrogen, oxigen și azot. Hidrocarburile și proteinele sunt exemple bune de molecule organice care pot forma lanțuri lungi și structuri complexe. Compușii organici compuși din aceste molecule stau la baza reacțiilor chimice din celulele plantelor și animalelor - reacții care furnizează energia pentru găsirea hranei, pentru reproducere și pentru toate celelalte procese necesare viaţă.

TL; DR (Prea lung; Nu am citit)

Un compus organic este un membru al unei clase de substanțe chimice care conțin atomi de carbon legați între ei și de alți atomi prin legături covalente și care se găsesc în celulele organismelor vii. Hidrogenul, oxigenul și azotul sunt elemente tipice care alcătuiesc compuși organici pe lângă carbon. Urmele altor elemente, cum ar fi sulful, fosforul, fierul și cuprul, pot fi prezente, de asemenea, atunci când sunt necesare reacții chimice organice specifice. Principalele grupe de compuși organici sunt hidrocarburi, lipide, proteine ​​și acizi nucleici.

Cele patru tipuri de compuși organici sunt hidrocarburi, lipide, proteine ​​și acizi nucleici și îndeplinesc funcții diferite într-o celulă vie. În timp ce mulți compuși organici nu sunt molecule polare și, prin urmare, nu se dizolvă bine în apa unei celule, se dizolvă adesea în alți compuși organici. De exemplu, în timp ce carbohidrații precum zahărul sunt ușor polari și se dizolvă în apă, grăsimile nu. Dar grăsimile se dizolvă în alți solvenți organici, cum ar fi eterii. Când sunt în soluție, cele patru tipuri de molecule organice interacționează și formează noi compuși pe măsură ce intră în contact în țesutul viu.

Compușii organici variază de la substanțe simple cu molecule formate din câțiva atomi de doar două elemente până la polimeri lungi și complexi ale căror molecule includ multe elemente. Hidrocarburile, de exemplu, sunt alcătuite doar din carbon și hidrogen. Ele pot forma molecule simple sau lanțuri lungi de atomi și sunt utilizate pentru structura celulară și ca elemente de bază pentru molecule mai complexe.

Lipidele sunt grăsimi și materiale similare care sunt formate din carbon, hidrogen și oxigen. Ele ajută la formarea pereților celulari și a membranelor și sunt o componentă majoră a alimentelor. Proteinele sunt formate din carbon, hidrogen, oxigen și azot și au două funcții majore în celule. Acestea fac parte din structurile celulelor și organelor, dar sunt și enzime, hormoni și alte substanțe chimice organice care iau parte la reacțiile chimice pentru a produce materialele esențiale pentru viață.

Acizii nucleici sunt compuși din carbon, hidrogen, oxigen, azot și fosfor. Ca ARN și ADN, acestea stochează instrucțiunile pentru procesele chimice care implică alte proteine. Sunt moleculele în formă de helix ale codului genetic. Cele patru tipuri de molecule organice se bazează pe carbon și pe alte câteva elemente, dar au proprietăți diferite.

Hidrocarburile sunt cei mai simpli compuși organici, iar cea mai simplă hidrocarbură este CH₄ sau metan. Atomul de carbon împarte electronii cu patru atomi de hidrogen pentru a-și completa carcasa exterioară de electroni.

În loc să se lege doar cu atomi de hidrogen, un atom de carbon poate împărtăși unul sau doi dintre electronii săi externi cu un alt atom de carbon, formând lanțuri lungi. De exemplu, butan, C₄H₁₀, este alcătuit dintr-un lanț de patru atomi de carbon înconjurați de 10 atomi de hidrogen.

Un grup mai complicat de compuși organici sunt lipidele sau grăsimile. Acestea includ un lanț de hidrocarburi, dar au și o parte în care lanțul se leagă de oxigen. Compușii organici care conțin doar carbon, hidrogen și oxigen se numesc carbohidrați.

Glicerolul este un exemplu de lipidă simplă. Formula sa chimică este C₃H₈O₃, și are un lanț de trei atomi de carbon cu un atom de oxigen legat de fiecare. Glicerolul este un element care constituie baza multor lipide mai complexe.

Majoritatea proteinelor sunt molecule foarte mari, cu structuri complexe, care le permit să preia roluri importante în reacțiile chimice organice. În astfel de reacții, părți ale proteinelor se separă, sunt rearanjate sau se alătură cu lanțuri noi. Chiar și cele mai simple proteine ​​au lanțuri lungi și multe subsecțiuni.

De exemplu, 3-amino-2-butanolul are formula chimică C₄H₁₁NU, dar este într-adevăr o secvență de secțiuni de hidrocarburi cu un atom de azot și un oxigen atașat. Este arătat mai clar prin formula CH₃CH (NH₂) CH (OH) CH₃, iar aminoacidul este utilizat în reacții chimice pentru a produce alte proteine.

Acizii nucleici formează baza codului genetic al celulelor vii și sunt șiruri lungi de subunități care se repetă. Pentru acidul nucleic acid dezoxiribonucleic sau ADN, de exemplu, moleculele conțin o grupare fosfat, un zahăr și subunitățile repetate citozină, guanină, timină și adenină. Partea unei molecule de ADN care conține citozină are o formulă chimică C₉H₁₂O₆N₃P, iar secțiunile care conțin diferite subunități formează molecule polimerice lungi situate în nucleul celulelor.

Unii compuși organici sunt cele mai complexe molecule care există și reflectă complexitatea reacțiilor chimice care fac posibilă viața. Chiar și cu această complexitate, moleculele sunt alcătuite din relativ puține elemente și toate au carbonul ca componentă majoră.