7. Химический состав растительного сырья

7.1 Элементарный состав

Химический состав организмов существенно отличается от химического состава неживой природы. В состав живых организмов входят 4-е основных элемента: углерод – 50-60%; водород – 3-4%; кислород – 25-30%; азот – 8-10%.

На долю этих 4 элементов приходится 99% химического состава органических веществ, а 1% - на другие элементы. Распределение химических элементов в неживой природе (земной коре) – другое: на долю трех элементов (С, Н, N) приходится около 1%.

Все органические вещества, входящие в состав живых организмов, т.е. белки, жиры, углеводы и др., содержат атом углерода. Атом углерода четырехвалентен и способен соединяться с другими элементами ковалентной связью с образованием различных органических веществ.

│ • • │

— С— • С • + • Н • С : Н — С — Н

│ • • │

• • │

С : + : О С : : О С = О

• • │

• • • • │ │

• С • + • С • • С : С • — С — С —

• • • • │ │

• • • • │

С : + : С С : : С — С = С —

• • • • │

В составе живых организмов органические соединения с тройной связью практически отсутствуют. Ковалентно связанные атомы углерода способны образовывать множество разнообразных структур, которые лежат в основе скелетов многочисленных органических биомолекул. К таким углеродным скелетам могут присоединяться другие атомные группы.

7.2 Функциональные группы

Производные органических веществ в своем составе могут иметь различные функциональные группы, которые образуются за счет замены атомов водорода (см. табл.).

Таблица

Функциональные группы, характеризующие семейства органических соединений

Функциональная группа		Строение	Семейство
Гидроксильная		R — О — Н	Спирты
Карбонильные	Альдегидная Кетонная	О R — С Н R1 С = О R2	Альдегиды Кетоны
Карбоксильная		О R — С ОН	Органические кислоты
Аминогруппа		Н R — N Н	Амины, аминокислоты
Амидогруппа		Н R — С — N ║ Н О	Амиды
Сульфгидрильная		R — S — Н	Тиолы
Сложно-эфирная		R1— С — О — R2 ║ О	Сложные эфиры
Эфирная		R1 — О — R2	Простые эфиры

В состав биомолекул могут также входить некоторые функциональные группы, которые являются весьма реакционно-способными. К ним относятся:

Метильная – R — СН₃

Этильная – R — С₂Н₅

Дисульфидная – R₁ — S — S —R₂

ОН

│

Фосфатная – R — О— Р — ОН и некоторые другие

║

О

Большинство биомолекул содержит несколько функциональных групп, поэтому являются полифункциональными:

СООН

СООН

ОН

│ │

Н₂N

— С — Н Н — С —

│ │

СН₃ СН₃

Аланин Молочная кислота

Макромолекулы построены из небольших биомолекул, которые включаются в большом количестве.