Kā zināms, visas vielas var iedalīt divās lielās kategorijās – minerālās un organiskās. Var minēt daudzus neorganisko vai minerālvielu piemērus: sāli, soda, kāliju. Bet kādi savienojumu veidi ietilpst otrajā kategorijā? Organiskās vielas atrodas jebkurā dzīvā organismā.
Proteīni
Olb altumvielas ir vissvarīgākais organisko vielu piemērs. Tie ietver slāpekli, ūdeņradi un skābekli. Papildus šiem dažos proteīnos var atrast arī sēra atomus.
Proteīni ir viens no svarīgākajiem organiskajiem savienojumiem, un tie ir visizplatītākie dabā. Atšķirībā no citiem savienojumiem, olb altumvielām ir noteiktas raksturīgas iezīmes. To galvenā īpašība ir milzīga molekulmasa. Piemēram, spirta atoma molekulmasa ir 46, benzola – 78, hemoglobīna – 152 000. Salīdzinot ar citu vielu molekulām, olb altumvielas ir īsti milži, kas satur tūkstošiem atomu. Dažreiz biologi tās sauc par makromolekulām.
Proteīni ir vissarežģītākie no visiem organiskajiem produktiemēkas. Tie pieder pie polimēru klases. Ja mēs skatāmies uz polimēra molekulu zem mikroskopa, mēs varam redzēt, ka tā ir ķēde, kas sastāv no vienkāršākām struktūrām. Tos sauc par monomēriem un daudzkārt atkārtojas polimēros.
Papildus olb altumvielām ir liels daudzums polimēru – gumijas, celuloze, kā arī parastā ciete. Arī daudzus polimērus radīja cilvēka rokas – neilonu, lavsānu, polietilēnu.
Olb altumvielu veidošanās
Kā veidojas olb altumvielas? Tie ir organisko vielu piemērs, kuru sastāvu dzīvajos organismos nosaka ģenētiskais kods. To sintēzē lielākajā daļā gadījumu tiek izmantotas dažādas 20 aminoskābju kombinācijas.
Tāpat jaunas aminoskābes var veidoties jau tad, kad šūnā sāk darboties proteīns. Tajā pašā laikā tajā ir atrodamas tikai alfa-aminoskābes. Aprakstītās vielas primāro struktūru nosaka aminoskābju savienojumu atlieku secība. Un vairumā gadījumu polipeptīdu ķēde proteīna veidošanās laikā savērpjas spirālē, kuras pagriezieni atrodas cieši viens pie otra. Ūdeņraža savienojumu veidošanās rezultātā tam ir diezgan spēcīga struktūra.
Tauki
Tauki ir vēl viens organisko vielu piemērs. Cilvēks zina daudzu veidu taukus: sviestu, liellopu un zivju taukus, augu eļļas. Lielos daudzumos sēklās veidojas taukiaugi. Ja nomizotu saulespuķu sēkliņu uzliek uz papīra lapas un nospiež uz leju, uz lapas paliks eļļains traips.
Ogļhidrāti
Ne mazāk svarīgi savvaļas dzīvniekiem ir ogļhidrāti. Tie ir atrodami visos augu orgānos. Ogļhidrāti ietver cukuru, cieti un šķiedrvielas. Tie ir bagāti ar kartupeļu bumbuļiem, banānu augļiem. Kartupeļos ir ļoti viegli noteikt cieti. Reaģējot ar jodu, šis ogļhidrāts kļūst zils. Varat to pārbaudīt, uz kartupeļu šķēles uzpilinot nedaudz joda.
Arī cukuru ir viegli pamanīt – tie visi garšo saldi. Daudzi šīs klases ogļhidrāti ir atrodami vīnogu, arbūzu, meloņu, ābeļu augļos. Tie ir organisko vielu piemēri, kuras arī tiek ražotas mākslīgos apstākļos. Piemēram, cukuru iegūst no cukurniedrēm.
Un kā dabā veidojas ogļhidrāti? Vienkāršākais piemērs ir fotosintēzes process. Ogļhidrāti ir organiskas vielas, kas satur vairāku oglekļa atomu ķēdi. Tie satur arī vairākas hidroksilgrupas. Fotosintēzes procesā no oglekļa monoksīda un sēra veidojas neorganisko vielu cukurs.
Fiber
Šķiedra ir vēl viens organisko vielu piemērs. Lielākā daļa no tā atrodama kokvilnas sēklās, kā arī augu kātos un to lapās. Šķiedra sastāv no lineāriem polimēriem, tās molekulmasa svārstās no 500 tūkstošiem līdz 2 miljoniem.
Tīrā veidā tas attēloviela, kurai nav smaržas, garšas un krāsas. To izmanto fotofilmu, celofāna, sprāgstvielu ražošanā. Cilvēka organismā šķiedrvielas neuzsūcas, bet ir nepieciešama uztura sastāvdaļa, jo stimulē kuņģa un zarnu darbību.
Organiskās un neorganiskās vielas
Ir daudz piemēru par organisko un neorganisko vielu veidošanos. Pēdējie vienmēr nāk no minerāliem – nedzīviem dabas ķermeņiem, kas veidojas zemes dzīlēs. Tie ir arī daļa no dažādiem akmeņiem.
Dabiskos apstākļos minerālvielu vai organisko vielu iznīcināšanas procesā veidojas neorganiskās vielas. Savukārt organiskās vielas pastāvīgi veidojas no minerālvielām. Piemēram, augi absorbē ūdeni ar tajā izšķīdinātiem savienojumiem, kas pēc tam pāriet no vienas kategorijas uz citu. Dzīvie organismi pārtikā izmanto galvenokārt organiskās vielas.
Dažādības iemesli
Bieži vien skolēniem vai studentiem ir jāatbild uz jautājumu, kādi ir organisko vielu daudzveidības iemesli. Galvenais faktors ir tas, ka oglekļa atomi ir savstarpēji saistīti, izmantojot divu veidu saites - vienkāršas un daudzkārtējas. Tie var arī veidot ķēdes. Vēl viens iemesls ir dažādu ķīmisko elementu daudzveidība, kas ietilpst organiskajās vielās. Turklāt daudzveidība ir saistīta arī ar alotropiju - fenomenu, ka viens un tas pats elements pastāv dažādossavienojumi.
Un kā veidojas neorganiskās vielas? Dabiskās un sintētiskās organiskās vielas un to piemēri tiek pētīti gan vidusskolā, gan specializētajās augstskolās. Neorganisko vielu veidošanās nav tik sarežģīts process kā olb altumvielu vai ogļhidrātu veidošanās. Piemēram, cilvēki jau kopš neatminamiem laikiem ir ieguvuši sodu no sodas ezeriem. 1791. gadā ķīmiķis Nikolass Leblāns ierosināja to sintezēt laboratorijā, izmantojot krītu, sāli un sērskābi. Kādreiz šodien visiem pazīstamā soda bija diezgan dārgs produkts. Lai veiktu eksperimentu, bija nepieciešams aizdedzināt galda sāli kopā ar skābi un pēc tam aizdedzināt iegūto sulfātu kopā ar kaļķakmeni un kokogli.
Cits neorganisko vielu piemērs ir kālija permanganāts vai kālija permanganāts. Šo vielu iegūst rūpnieciskos apstākļos. Veidošanas process sastāv no kālija hidroksīda šķīduma un mangāna anoda elektrolīzes. Šajā gadījumā anods pakāpeniski izšķīst, veidojoties violetam šķīdumam - tas ir labi zināmais kālija permanganāts.
