Ինչպես գիտեք, բոլոր նյութերը կարելի է բաժանել երկու մեծ կատեգորիայի՝ հանքային և օրգանական: Անօրգանական կամ հանքային նյութերի բազմաթիվ օրինակներ կարելի է բերել՝ աղ, սոդա, կալիում։ Բայց կապերի ո՞ր տեսակներն են դասվում երկրորդ կատեգորիային: Օրգանական նյութերը առկա են ցանկացած կենդանի օրգանիզմում։
Սպիտակուցներ
Սպիտակուցները օրգանական նյութերի ամենակարևոր օրինակն են: Դրանք ներառում են ազոտ, ջրածին և թթվածին: Բացի դրանցից, երբեմն որոշ սպիտակուցներում կարող են հայտնաբերվել նաև ծծմբի ատոմներ:
Սպիտակուցները ամենակարևոր օրգանական միացություններից են և դրանք բնության մեջ ամենատարածվածն են: Ի տարբերություն այլ միացությունների՝ սպիտակուցներն ունեն որոշակի բնորոշ հատկանիշներ։ Նրանց հիմնական հատկությունը հսկայական մոլեկուլային քաշն է: Օրինակ՝ սպիրտի ատոմի մոլեկուլային զանգվածը 46 է, բենզինը 78, հեմոգլոբինը 152000։ Այլ նյութերի մոլեկուլների համեմատ սպիտակուցներն իրական հսկաներ են, որոնք պարունակում են հազարավոր ատոմներ։ Երբեմն կենսաբանները դրանք անվանում են մակրոմոլեկուլներ:
Սպիտակուցներն ամենաբարդն են բոլոր օրգանականներիցշենքեր։ Պատկանում են պոլիմերների դասին։ Եթե մանրադիտակի տակ նայենք պոլիմերային մոլեկուլին, ապա կարող ենք տեսնել, որ այն ավելի պարզ կառուցվածքներից բաղկացած շղթա է։ Դրանք կոչվում են մոնոմերներ և բազմիցս կրկնվում են պոլիմերներում։
Սպիտակուցներից բացի մեծ քանակությամբ պոլիմերներ կան՝ կաուչուկը, ցելյուլոզը, ինչպես նաև սովորական օսլան։ Նաև շատ պոլիմերներ են ստեղծվել մարդու ձեռքերով՝ նեյլոն, լավսան, պոլիէթիլեն։
Սպիտակուցի ձևավորում
Ինչպե՞ս են առաջանում սպիտակուցները: Դրանք օրգանական նյութերի օրինակ են, որոնց բաղադրությունը կենդանի օրգանիզմներում որոշվում է գենետիկական ծածկագրով։ Դրանց սինթեզում դեպքերի ճնշող մեծամասնությունում օգտագործվում են 20 ամինաթթուների տարբեր համակցություններ։
Նաև նոր ամինաթթուներ կարող են ձևավորվել արդեն այն ժամանակ, երբ սպիտակուցը սկսում է գործել բջջում: Ընդ որում, դրանում հայտնաբերված են միայն ալֆա-ամինաթթուներ։ Նկարագրված նյութի առաջնային կառուցվածքը որոշվում է ամինաթթուների միացությունների մնացորդների հաջորդականությամբ։ Իսկ շատ դեպքերում պոլիպեպտիդային շղթան, սպիտակուցի առաջացման ժամանակ, ոլորվում է խխունջի, որի պտույտները գտնվում են միմյանց մոտ։ Ջրածնի միացությունների առաջացման արդյունքում այն ունի բավականին ամուր կառուցվածք։
Ճարպեր
Ճարպերը օրգանական նյութերի ևս մեկ օրինակ են: Մարդը գիտի ճարպերի բազմաթիվ տեսակներ՝ կարագ, տավարի և ձկան ճարպ, բուսական յուղեր։ Մեծ քանակությամբ սերմերում առաջանում են ճարպերբույսեր. Եթե կեղևավորված արևածաղկի սերմը դրվի թղթի վրա և սեղմվի, թերթի վրա յուղոտ բիծ կմնա։
Ածխաջրեր
Վայրի բնության մեջ ոչ պակաս կարևոր նշանակություն ունեն ածխաջրերը։ Դրանք հանդիպում են բույսերի բոլոր օրգաններում։ Ածխաջրերը ներառում են շաքար, օսլա և մանրաթել: Նրանք հարուստ են կարտոֆիլի պալարներով, բանանի պտուղներով։ Կարտոֆիլի մեջ օսլա հայտնաբերելը շատ հեշտ է։ Յոդի հետ արձագանքելիս այս ածխաջրը կապույտ է դառնում: Դուք կարող եք դա հաստատել՝ կարտոֆիլի կտորի վրա մի քիչ յոդ գցելով:
Շաքարը նույնպես հեշտ է նկատել՝ բոլորն էլ քաղցր համ ունեն: Այս դասի շատ ածխաջրեր հանդիպում են խաղողի, ձմերուկի, սեխի, խնձորենիների պտուղներում։ Դրանք օրգանական նյութերի օրինակներ են, որոնք նույնպես արտադրվում են արհեստական պայմաններում։ Օրինակ, շաքարավազը արդյունահանվում է շաքարեղեգից։
Իսկ ինչպե՞ս են առաջանում ածխաջրերը բնության մեջ։ Ամենապարզ օրինակը ֆոտոսինթեզի գործընթացն է։ Ածխաջրերը օրգանական նյութեր են, որոնք պարունակում են մի քանի ածխածնի ատոմներից բաղկացած շղթա։ Դրանք նաև պարունակում են մի քանի հիդրօքսիլ խմբեր։ Ֆոտոսինթեզի գործընթացում անօրգանական նյութերի շաքարը ձևավորվում է ածխածնի օքսիդից և ծծմբից։
Fiber
Օպտիկամանրաթելը օրգանական նյութերի ևս մեկ օրինակ է: Դրա մեծ մասը հանդիպում է բամբակի սերմերում, ինչպես նաև բույսերի ցողուններում և դրանց տերևներում։ Մանրաթելը բաղկացած է գծային պոլիմերներից, նրա մոլեկուլային զանգվածը տատանվում է 500 հազարից մինչև 2 միլիոն։
Իր ամենամաքուր տեսքով այն ներկայացնում էնյութ, որը չունի հոտ, համ և գույն։ Օգտագործվում է լուսանկարչական թաղանթի, ցելոֆանի, պայթուցիկ նյութերի արտադրության մեջ։ Մարդու օրգանիզմում բջջանյութը չի ներծծվում, սակայն սննդակարգի անհրաժեշտ մասն է, քանի որ խթանում է ստամոքսն ու աղիքները։
Օրգանական և անօրգանական նյութեր
Օրգանական և անօրգանական նյութերի առաջացման բազմաթիվ օրինակներ կան։ Վերջիններս միշտ գալիս են միներալներից՝ անշունչ բնական մարմիններից, որոնք գոյանում են երկրի խորքերում։ Նրանք նաև տարբեր ժայռերի մաս են կազմում։
Բնական պայմաններում հանքանյութերի կամ օրգանական նյութերի քայքայման գործընթացում առաջանում են անօրգանական նյութեր։ Մյուս կողմից, օրգանական նյութերը մշտապես գոյանում են հանքանյութերից։ Օրինակ, բույսերը կլանում են ջուրը իր մեջ լուծված միացություններով, որոնք հետագայում անցնում են մի կատեգորիայից մյուսը: Կենդանի օրգանիզմները սննդի համար օգտագործում են հիմնականում օրգանական նյութեր։
Բազմազանության պատճառներ
Հաճախ դպրոցականները կամ ուսանողները պետք է պատասխանեն այն հարցին, թե որոնք են օրգանական նյութերի բազմազանության պատճառները: Հիմնական գործոնն այն է, որ ածխածնի ատոմները փոխկապակցված են՝ օգտագործելով երկու տեսակի կապեր՝ պարզ և բազմակի: Նրանք կարող են նաև շղթաներ կազմել։ Մեկ այլ պատճառ էլ տարբեր քիմիական տարրերի բազմազանությունն է, որոնք ընդգրկված են օրգանական նյութերում: Բացի այդ, բազմազանությունը պայմանավորված է նաև ալոտրոպիայով՝ տարբերում նույն տարրի գոյության ֆենոմենովկապեր։
Իսկ ինչպե՞ս են առաջանում անօրգանական նյութերը։ Բնական և սինթետիկ օրգանական նյութերը և դրանց օրինակները ուսումնասիրվում են ինչպես ավագ դպրոցում, այնպես էլ մասնագիտացված բարձրագույն ուսումնական հաստատություններում։ Անօրգանական նյութերի առաջացումը այնքան բարդ գործընթաց չէ, որքան սպիտակուցների կամ ածխաջրերի առաջացումը: Օրինակ՝ մարդիկ անհիշելի ժամանակներից սոդա էին արդյունահանում սոդայի լճերից։ 1791 թվականին քիմիկոս Նիկոլաս Լեբլանկն առաջարկեց այն սինթեզել լաբորատորիայում՝ օգտագործելով կավիճ, աղ և ծծմբաթթու։ Ժամանակին այսօր բոլորին ծանոթ սոդան բավականին թանկ ապրանք էր։ Փորձն անցկացնելու համար անհրաժեշտ է եղել թթվի հետ միասին բորբոքել կերակրի աղը, իսկ հետո ստացված սուլֆատը կրաքարի և փայտածուխի հետ միասին վառել։
Անօրգանական նյութերի մեկ այլ օրինակ է կալիումի պերմանգանատը կամ կալիումի պերմանգանատը: Այս նյութը ստացվում է արդյունաբերական պայմաններում։ Ձևավորման գործընթացը բաղկացած է կալիումի հիդրօքսիդի լուծույթի և մանգանի անոդի էլեկտրոլիզից: Այս դեպքում անոդը աստիճանաբար լուծվում է՝ առաջացնելով մանուշակագույն լուծույթ՝ սա հայտնի կալիումի պերմանգանատն է։
