С6н12о6  2сн3снонсоон (75 кДж/моль)

Спирт и молочная кислота, образующиеся в процессе брожения, подавляют жизнедеятельность многих микроорганизмов, в том числе и гнилостных бактерий. Процессы брожения имеют большое практическое значение для человека (производство молочнокислых продуктов, спирта, силосование кормов). Велика их роль и в разложении растительных остатков в естественных условиях.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Органические вещества

Термин «органические вещества» предложил в 1807 г. выдающийся шведский химик Йенс Якоб Берцелиус для обозначения веществ, получаемых из живых организмов. В настоящее время органическими называют любые соединения углерода с другими химическими элементами, как природные (биотические и абиотические), так и синтетические, созданные человеком.

Органические соединения (органические вещества) – химические соединения углерода с другими элементами, предмет изучения органической химии. Все остальные химические вещества называются неорганическими и изучаются неорганической химией. Простейшие соединения углерода с другими элементами, например, оксиды углерода ( СО₂ и СО ), угольную кислоту ( Н₂СО₃) и ее соли ( СаСО₃, Nа₂СО₃ и т. д.) и некоторые другие традиционно относят к неорганическим веществам. Никакой принципиальной «химической пропасти» между органическими и неорганическими соединениями нет, хотя органические вещества обладают целым рядом особенностей.

К органическим соединениям относятся важнейшие компоненты живых клеток – углеводы, белки, нуклеиновые кислоты, липиды (жиры). Активные центры органических соединений, которые во многом определяют их свойства, называются функциональными группами. Важнейшие функциональные группы и соответствующие классы органических соединений:

Функциональная группа		Название функциональной группы	Класс соединений
-F, -Cl, -Br, -I		Галоген	Галогенпроизводные
-ОН		Гидроксил	Спирты, фенолы
>С=О		Карбонил	Альдегиды, кетоны
-СООН		Карбоксил	Карбоновые кислоты
-NО2		Нитрогруппа	Нитросоединения
-NН2		Аминогруппа	Амины
Углеводороды. Общая формула СmHn. СН4 – метан, С2Н6 – этан. Спирты, (-ОН): метиловый СН3ОН (яд); этиловый спирт С2Н5ОН. Карбоновые кислоты, (-СООН): уксусная СН3СООН. Альдегиды и кетоны, (>С=О): формальдегид Н2>С=О; ацетон (CH3)2>C=О; токсичны. Жиры образованы трехатомным спиртом глицерином и различными высшими карбоновыми кислотами; запас энергии в организме. Углеводы, общая формула Сm(Н2О)n, важнейшие углеводы: глюкоза С6Н12О6; сахароза; крахмал и целлюлоза (клетчатка). Аминокислоты, наличие карбоксильной группы (-СООН) и аминогруппы (-NH2), например Н2N-СН2-СООН – глицин; Н2N-СН(СН3)-СООН – аланин. Соединяясь последовательно, аминокислоты образуют белки. Нуклеиновые кислоты (ДНК; РНК). Состав: азотистые основания (аденин, гуанин, тимин, урацил, цитозин), моносахарид (рибоза, дезоксирибоза), остаток фосфорной кислоты. Генетический код: GGG = Gly; GCG = Ala. Наследственная информация.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Абиотический синтез органических соединений и хиральная чистота

Синтез органических соединений не является «исключительной привилегией» живого вещества. Органические соединения образуются и абиотическим путем, т. е. без участия живых организмов. Более того, возможно, абиотический синтез органических соединений, который осуществлялся еще в допланетную стадию формирования Земли и на ранних этапах существования планеты, был необходимой предпосылкой возникновения жизни на Земле.

По современным представлениям, в Космосе в конце остывания газовой туманности происходил синтез сложных органических соединений, о чем свидетельствует их нахождение в метеоритах, возраст которых составляет 4,5 – 4,6 млрд. лет.

Впервые органическое вещество в составе метеоритов выделил знаменитый шведский химик И. Берцелиус при исследовании метеорита (так называемого углистого хондрита) Алаис еще в 1834 году. Результаты его анализов были настолько ошеломляющими, что он не поверил собственным данным. Точнее, он посчитал, что органические соединения попали в метеоритное вещество уже на Земле. Позднее химическими анализами многочисленных метеоритов было твердо установлено присутствие в составе углистых хондритов различных органических соединений (небиологического и внеземного происхождения). Органические вещества, найденные в метеоритах, составляют внушительный список: углеводороды, органические кислоты, аминокислоты, белковоподобные полимеры и даже компоненты нуклеиновых кислот!

Некоторые ученые даже стали утверждать, что в прошлом живые организмы встречались непосредственно в метеоритах. Как проверить подобную гипотезу? Оказывается, сложные органические вещества, синтезированные в живых клетках, обладают оптической активностью (являются хирально чистыми структурами), а органические соединения абиотического происхождения оптической активностью не обладают. По этому признаку и было установлено абиотическое происхождение органических соединений метеоритов. (По Г.В. Войткевичу, 1996 г).

Одним из первых ученых, экспериментально подтвердивших возможность синтеза органического вещества абиотическим путем, был С. Миллер (1953 г). В его опытах в смеси газов, аналогичной составу первичной атмосферы на Земле инициировали электрические разряды. Образовывались самые «настоящие» органические вещества.

Закон хиральной чистоты Л. Пастера (по Н.Ф. Реймерсу, 1994, с. 62):

«Закон хиральной чистоты Л. Пастера: живое вещество состоит из хирально чистых структур. Хиральность, или хиральная чистота, – наличие исключительно объектов, несовместимых со своим зеркальным отражением (типа правой и левой руки), откуда и происхождение термина: греч. «хира» – рука). Белки живого построены только из «левых» (поляризующих свет влево) аминокислот, нуклеиновые кислоты сложены исключительно из поляризующих свет вправо сахаров и т. д. Синтетически такие вещества получить очень трудно. Вещества небиогенного происхождения хирально симметричны – «левых» и «правых» молекул в них поровну. Хиральная чистота обуславливает специфику живого, несводимость его к неживому и практическую невозможность получения живого из неживого в современных условиях Земли. Для этой планеты возникновение жизни – уникальный, катастрофический процесс...»