Вопрос 1. Функциональные группы
Всё разнообразие явлений живой природы обусловлено спецификой её химического состава. Особенно важную роль играют биоорганические соединения.
Органические вещества – сложные соединения углерода, в которых хотя бы некоторые атомы углерода находятся в частично-восстановленном состоянии.
Цепочки:
1.По длине, размеру:
•
от 2 до
2.По форме:
• линейная
• разветвлённая
• кольцевая
3.По типу связей с соседними углеродами:
• одинарные – С –
•двойные С = С
•тройные
Ковалентная
связь
(связь с помощью общих электронных
пар):
1. Ковалентные полярные – связь
между атомами разных неметаллов С
-)
← Н
+)
– смещение электрона слабое
2.
Ковалентные неполярные – связь между
атомами одного и того же неметалла (С=С,
S
– S)
Атомы разных химических элементов отличаются по способности притягивать электроны (электроотрицательность).
В основе любых химических взаимодействий лежит взаимодействие зарядов (взаимодействие электронов и протонов друг с другом).
Чистые углеводороды очень редко используются живыми веществами для обмена веществ. Классический состав атомов биоорганических соединений: С H O N P S
Свойства конкретной органической молекулы определяются имеющимися у нее группами заряженных атомов – функциональными группами.
NH3+ -аммиак [NH4]+(OH) – -нашатырный спирт. NH4+ -ион аммония (Донорно-акцепторное взаимодействиe) Таблица. Функциональные группы.
Функциональные группы |
Название |
Общая формула соединения |
Их общее название |
Особенности |
-ОН (δ |
Гидроксильная |
R-OH
|
Спирты |
Молекула приобретает 2 слабых электростатических заряда, на поверхности молекулы – слабый положительный заряд |
-С=O (δ +δ -) |
Карбонильная группа |
О || R – C – H
О || R – C – R
|
Альдегиды
Кетоны |
Молекула приобретает 2 слабых электростатическихзаряда, на поверхности молекулы – слабый отрицательный заряд |
-С=O (δ +δ -) | OH (+) |
Карбоксильная группа |
R – C=O | OH |
Органические кислоты |
Связь ОН в карбоксильной группе – ионная, в растворе связь легко диссоциирует. Молекула приобретает сильный отрицательный заряд → здесь Н+ протон |
-NH2 |
Амино-группа |
R – N – H | H |
Амины |
В растворе придает молекуле сильный положительный заряд |
-S-H (δ -δ +) |
Тио группа (мерканто группа) |
R-SH |
Тиоспирты |
В данной группе атом серы находится в нетипичном для себя восстановленном состоянии, поэтому тио-группа способна активно участвовать в окислительно-восстановительных реакциях. Придаёт молекуле 2 слабых электростатических заряда, на поверхности молекулы - слабый положительный заряд. |
O || O – P – OH | OH |
Фосфатная группа (остатки фосфорной кислоты) |
R-H2PO4
O( -) || R – O( -) – P( +) – OH(+) | OH(+) |
Органические фосфаты |
Связи ОН в фосфатной группе – ионные, легко разрушаются в водной среде. В растворе придает молекуле сильный отрицательный заряд. |
-δ
+)
Вывод (количественная закономерность):
1.Чем больше разных функциональных групп содержит молекула, тем сложнее её химические свойства, а значит и выполняемые в организме функции.
2.Чем меньше разных функциональных групп содержит молекула, тем проще её химические свойства, а значит и выполняемые в организме функции.