بماذا يتميز المركب العضوي
يتميز المركب العضوي باحتوائه على
الكربون
.
لأنه يعتبر المكون الأساسي لأي مركب عضوي، وتعرف المركبات العضوية “بالعضوية” لأنها متصلة بالكائنات الحية، وتشكل هذه الجزيئات أسس الحياة وتتم دراستها بتفصيل كبير في تخصصات الكيمياء العضوية والكيمياء الحيوية.
تعتمد كل الجزيئات العضوية على عنصر الكربون، فيعد الكربون هو العمود الفقري لكل المركبات العضوية داخل العالم مهمة كبيرة، كما أن للكربون خاصيتان على وجه الخصوص تجعله جيدًا في تكوين الجزيئات والمركبات وهما:
أنه رباعي التكافؤ. و حجمه الصغير.[2]
كما توجد أربعة أنواع أو فئات اساسية من المركبات العضوية الموجودة في جميع الكائنات الحية وهم: الكربوهيدرات والدهون والبروتينات والأحماض النووية، بالإضافة إلى هذا، وهناك مركبات عضوية أخرى يمكن أن تتواجد في بعض الكائنات الحية أو تنتجها، كما تحتوي كل المركبات العضوية على الكربون ، وعادة ما يكون مرتبطًا بالهيدروجين وقد توجد عناصر أخرى أيضًا.[1]
ما هي أنواع المركب العضوية وأمثلة عنها
- المركبات العضوية الكربوهيدراتية.
- المركبات العضوية الدهنية.
- المركبات العضوية البروتينية.
- المركبات عضوية بالأحماض نووية.
- نوعيات مختلفة من المركبات عضوية.
الكربوهيدرات مركبات عضوية مكونة من عناصر الكربون والهيدروجين والأكسجين، ونسبة ذرات الهيدروجين إلى ذرات الأكسجين في جزيئات الكربوهيدرات هي 2: 1، وتستخدم الكائنات الحية الكربوهيدرات كمصادر للطاقة ووحدات هيكلية ، ولأغراض أخرى، الكربوهيدرات تعتبر أكبر فئة من المركبات العضوية التي في الكائنات الحية، ويتم تصنيف الكربوهيدرات بحسب عدد الوحدات الفرعية التي تشتمل عليها، والكربوهيدرات البسيطة تسمى السكريات، فالسكر المصنع من وحدة واحدة هو أحادي السكاريد، وإذا تم ضم وحدتين معًا ، يتم تكوين ثنائي السكاريد، كما تتشكل الهياكل الأكثر تعقيدًا حين ترتبط هذه الوحدات الأصغر ببعضها البعض لتكون بوليمرات، ومن أمثلة هذه المركبات الكربوهيدراتية الكبيرة النشا والكيتين، من أمثلة على الكربوهيدرات:
- الجلوكوز.
- الفركتوز.
- السكروز (سكر المائدة).
- الكيتين.
- السليلوز.
- الجلوكوز.
الدهون مكونة من ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين، وتشتمل الدهون على نسبة هيدروجين إلى أكسجين أعلى من هذه الموجودة في الكربوهيدرات، والمجموعات الثلاث الاساسية للدهون هي الدهون الثلاثية (الدهون والزيوت والشموع) والمنشطات والدهون الفوسفورية، والدهون الثلاثية تتكون من ثلاثة أحماض دهنية متصلة بجزيء من الجلسرين، ويحتوي كل من المنشطات على عمود فقري مكون من أربع حلقات كربون متصلة ببعضها البعض، وتشبه الفسفوليبيدات الدهون الثلاثية بخلاف وجود مجموعة فوسفات بدلاً من إحدى سلاسل الأحماض الدهنية وتستعمل الدهون لتخزين الطاقة وبناء الهياكل وكجزيئات إشارة لمساعدة الخلايا في التواصل مع بعضها البعض ومن أمثلة للدهون:
- الكوليسترول.
- البارافين.
- زيت الزيتون.
- سمن.
- الكورتيزول.
- الإستروجين.
- طبقة ثنائية فسفوليبيد تشكل غشاء الخلية.
تتكون البروتينات من سلاسل من الأحماض الأمينية تسمى الببتيدات. قد يصنع البروتين من سلسلة عديد ببتيد واحدة أو قد يكون له هيكل أكثر تعقيدًا حيث تتجمع الوحدات الفرعية متعددة الببتيد معًا لتشكيل وحدة. تتكون البروتينات من ذرات الهيدروجين والأكسجين والكربون والنيتروجين. تحتوي بعض البروتينات على ذرات أخرى ، مثل الكبريت أو الفوسفور أو الحديد أو النحاس أو المغنيسيوم، وتسبب البروتينات وظائف كثيرة في الخلايا، ويتم استعمالها لبناء البنية ، وتحفيز التفاعلات الكيميائية الحيوية ، والاستجابة المناعية ، وتعبئة المواد ونقلها ، وللمساعدة في استنساخ المواد الجينية، ومن أمثلة على البروتين:
- الانزيمات.
- الكولاجين.
- كيراتين.
- الزلال.
- الهيموغلوبين.
- ميوغلوبين.
- الليفين.
الحمض النووي يعتبر نوع من البوليمر البيولوجي وهو مكون من سلاسل مونومرات النوكليوتيدات، كما تتكون النيوكليوتيدات بدورها من قاعدة نيتروجينية وجزيء سكر ومجموعة فوسفات، وتستعمل الخلايا الأحماض النووية لتشفير المعلومات الجينية للكائن الحي ومن أمثلة على الحمض النووي:
- DNA (حمض الديوكسي ريبونوكلييك).
- الحمض النووي الريبي (حمض النووي الريبي).
إلى جانب الأنواع الأربعة الاساسية للجزيئات العضوية الموجودة في الكائنات الحية فيوجد العديد من المركبات العضوية الأخرى، كما تشتمل هذه المذيبات والأدوية والفيتامينات والأصباغ والنكهات الاصطناعية والسموم والجزيئات المستعملة كسلائف للمركبات الكيميائية الحيوية.ومن أمثلة هذه الانواع:
- أسيتالديهيد.
- أسِيتامينُوفين.
- الأسيتون.
- الأسيتيلين.
- بنزالديهايد.
- البيوتين.
- البروموفينول الأزرق.
- مادة الكافيين.
- رابع كلوريد الكربون.
- الفوليرين.
- هيبتان.
- الميثانول.
- غاز الخردل.
- فانيلين.
خصائص المركبات العضوية
تشمل الخصائص العامة للمركبات العضوية ما يلي:
- يمكن عزلها وايضاً تحضيرها داخل المختبر.
- يشمل ما يقرب من 90٪ من جميع المركبات المعروفة، مكونة في الأغلب من ثلاثة عناصر فقط الكربون والهيدروجين والأكسجين كذلك عناصر أخرى مثل الهالوجين والنيتروجين والفوسفور متوفرة أيضًا ولكن بدرجة أقل.
- تمتلك هياكل معقدة وأوزانًا جزيئية مرتفعة يتم تحديد خصائصها من خلال ذرة نشطة محددة أو مجموعة ذرات تعرف باسم المجموعة الوظيفية.
- في الأغلب ما تكون غير قابلة للذوبان داخل الماء ولكنها قابلة للذوبان في المذيبات العضوية.
- وهي قابلة للاحتراق بطبيعتها التفاعلات الكيميائية التي تشتمل على مركبات عضوية تدوم بمعدلات أبطأ.[3]
تصنيف المركبات العضوية
أما عن تصنيف المركبات العضوية على أساس التركيب فهي كالتالي:
- مركبات لا حلقية أو مفتوحة السلسلة.
- مركبات السلسلة الحلقية أو المغلقة.
مركبات لا حلقية أو مفتوحة السلسلة
المركبات غير الحلقية تعتبر عكس المركبات الحلقية لأن جزيئاتها لا تمثل أي حلقة، يطلق عليه مركبات السلسلة المفتوحة لأنها تملك بنية خطية، وأفضل الأمثلة على هذه المركبات هي المركبات الأليفاتية الحلقية والألكانات، كما يمكن فهم مركبات السلسلة المفتوحة عن طريق مركبات السلسلة المستقيمة ومركبات السلسلة المتفرعة، ولا تشتمل مركبات السلسلة المستقيمة على أي سلاسل جانبية، ولكن ذرات مركبات السلسلة المتفرعة لها سلسلة مستقيمة ونرتبطة بها سلسلة جانبية واحدة أو أكثر.
المركبات الحلقية أو المغلقة السلسلة
تُعرف المركبات الحلقية أيضًا باسم “المركبات الحلقية”، وكما يدل اسمها الثاني ، فإن المركبات الحلقية هي هذه الأنواع من المركبات حيث يتصل واحد أو أكثر من عدد من الذرات لتكوين حلقة مغلقة، فليس من الضروري أن تكون كل حلقة من هذه المركبات من نفس الحجم.[4]
باستمرار ما يكون للمركبات الحلقية أو المغلقة مكانة أولى بالحياة اليومية للبشر حيث يواجه البشر هذه المركبات على أساس يومي، ويتم تصنيفها أيضًا إلى قسمين، فالقسم الأول حول “الحلقة غير المتجانسة” ، والقسم الثاني حول “الحلقة المتجانسة”.
كيفية تسمية المركبات العضوية
- تحدد أطول سلسلة كربون، هذه السلسلة تسمى بالسلسلة الأم.
- تحدد جميع البدائل وهي المجموعات الملحقة من السلسلة الأصلية.
- قم بترقيم ذرات الكربون في السلسلة الأصلية من النهاية والتي تعطي البدائل أقل الأرقام، عند الجمع بين سلسلة من الأرقام ، فإن السلسلة “الأدنى” هي التي تحتوي على أقل رقم في مناسبة الاختلاف الأول.
- إذا كانت هناك سلسلتان جانبيتان أو أكثر في مواقع متماثلة، فقم بتعيين أقل رقم للسلسلة التي ستأتي أولاً في الاسم.
- إذا حدث البديل نفسه أكثر من مرة ، فسيتم تحديد موقع كل نقطة يحدث فيها البديل، وبالإضافة إلى هذا، يُشار إلى عدد المرات التي تحدث فيها المجموعة البديلة ببادئة (di ، tri ، tetra ، إلخ).
- إذا كان هناك بديلان مختلفان أو أكثر، فسيتم سردهما بالترتيب الأبجدي باستخدام اسم القاعدة (تجاهل البادئات/ignore the prefixes)، والبادئة الوحيدة التي تُستخدم عند وضع البدائل بالترتيب الأبجدي هي iso كما في isopropyl أو isobutyl، والبادئات sec- و tert- لا تُستخدم في تحديد الترتيب الأبجدي إلا عند مقارنتها ببعضها البعض.
