Kimyavi əsaslar Modulun nömrəsi: 12 Bakı 2016

Təlim nəticəsi 4 – Üzvi maddələrin quruluşu və xüsusiyyətləri

5.1 Üzvü maddələr haqda ümumi məlumat

Üzvi maddələr - biokütləni təşkil edən üzvü maddələrin cəmi, yəni orqanizmlərin canlı maddəsinin cəmi, orqanizmlərin ölü maddələri (töküntü, torf və s.), humus və ya çürüntü və ölü kütlənin parçalanması nəticəsində əmələ gələn çoxlu miqdarda məhsul (protein, karbohidratlar, liqlin, yağlar, qətran, mum, üzvi turşular, aşılayıcı maddələr).

Üzvi kimya karbon birləşmələrinin quruluşunu və onların bir-birinə çevrilməsini öyrənir. Üzvi maddələrin tərkibinə karbonla yanaşı, əsasən hidrogen, oksigen və azot, bəzi hallarda kükürd, fosfor, halogenlər və digər elementlər daxildir. 13 milyondan çox üzvi birləşmə məlumdur. Bütün kimyəvi elementlərdən yalnız karbon bu cür çoxlu birləşmələr əmələ gətirir. Hazırda üzvi maddələrə canlı orqanizmlərdə əmələ gələn və tərkibində karbon olan maddələri, eləcə də tərkibində karbon olan sintetik birləşmələri aid edirlər. Sintetik maddələrə müxtəlif polimerlər də daxil edilə bilər. Onlardan plastik kütlələr, boyaqlar, liflər, tibbi preparatlar hazırlanır. XIX əsrin birinci yarısında İsveç kimyaçısı Y.Bertselius (1807-ci il) təklif etdi ki, canlı orqanizmlərdən alınan maddələr üzvi maddələr və onları öyrənən elm isə üzvi kimya adlandırılsın. Lakin Y.Bertselius və həmin dövrün digər kimyaçıları hesab edirdilər ki, üzvi maddələr prinsipcə qeyri-üzvi maddələrdən fərqlənir. Onların fikrincə, üzvi maddələr laboratoriya üsulu ilə alına bilməz. 1824-cü ildə alman kimyaçısı F.Völer ilk dəfə olaraq qeyri-üzvi maddələrdən oksalat turşusunu və sidik cövhərini sintez etməklə bu cür baxışlara böyük zərbə vurdu. Oksalat turşusuna (C₂H₂O₄) bitkilərdə rast gəlinir, sidik cövhəri isə CO(NH₂)₂ insan və heyvan orqanizmlərində əmələ gəlir. 1845-ci ildə alman alimi A.V.Kolbe süni yolla sirkə turşusunu aldı. 1854-cü ildə fransız alimi M.Bertlo yağabənzər maddə sintez etdi. 1861-ci ildə rus alimi A.M.Butlerov şəkərəbənzər maddə aldı. Bununla sübut edildi ki, qeyri-üzvi və üzvi maddələr arasında keçilməz sərhəd qoymaq olmaz. Onlar yalnız bəzi xüsusiyyətləri ilə fərqlənir. Əksər qeyri-üzvi maddələr qeyri-molekulyar, üzvi maddələr isə molekulyar quruluşludur. Ona görə də qeyri-üzvi maddələrin ərimə və qaynama temperaturu yüksəkdir. Demək olar ki, əksər üzvi maddələr yanır və qızdırıldıqda parçalanır.

5.2 Şəkər və nişasta molekulu

Üzvi maddələrin ən geniş yayılan növlərində biri də karbohidratlardır. Karbohidratlar təbiətdə, xüsusən bitkilər aləmində ən geniş yayılmış maddələrdir. “Karbohidrat” termininin meydana çıxması bu sinifin nümayəndələrinin öyrənilməsi zamanı ilkin tədqiqatlarda C, H və O elementləri nisbətlərinin C və suyun (H₂O) birləşməsinə uyğun gəlməsi ilə əlaqədardır və C_n(H₂O)_n formulu ilə ifadə oluna bilər.

Şəkil 8. Karbohidratların formulası
Sonradan məlum oldu ki, karbohidratların hamısı bu formulaya uyğun gəlmir. Buna misal ramnoza (C₆H₁₂O₅), 2-dezoksi-Driboza (C₅H₁₀O₄), nadir və şaxələnmiş şəkildə olan streptoza (C₆H₁₀O₅) və s. ola bilər. Sonuncu şəkər molekuluna 2 aldehid və bir metil qrupu daxildir. Metil qrupu diqitoksoza da var. Bundan başqa karbohidritlara aid olmayan sirkə turşusu (C₂H₄O₂) yuxarıdakı formulaya uyğun gəlir. Çoxatomlu spirtlərin aldehid və ketonları, onların polimerləri olan karbohidratlar energetik, plastik, müdafiə, dayaq, tənzimləyici, ehtiyat və s. mühüm funksiyalar daşıyan maddələr olmaqla yanaşı, orqanizmlərin həyat fəaliyyətini təmin etməkdə əhəmiyyətinə görə heç də zülallardan geri qalmır. Sadə şəkərlər və ya monosaxaridlər (C₃-C₁₀ aldo və keto şəkərlər) hidroliz olunmur. Onlardan α-D(+) qlükopiranoza təbiətdə sərbəst halda rast gəlinən ən davamlı şəkər kimi istisna olmaqla, qalanları maddələr mübadiləsi proseslərində I və II dərəcəli mürəkkəb şəkərlərdən əmələ gəlir. Fotosintez prosesi təbiətdə mövcud olan karbohidratların əsas mənbəyidir. Bundan başqa çoxlu digər biosintez yolları mövcuddur. Onlardan yağlar, zülallardan başlayan qlükoneogenezlər mühüm yer tutur. I dərəcəli poliozalar (oliqoşəkərlər) və ondan çox monozadan ibarət II dərəcəli poliozalar (həqiqi qlikanlar homo- və heteropolisaxaridlər hidrolizə (qeyri-fermentativ və fermentativ) məruz qalaraq monomerləri olan müxtəlif sadə şəkərləri əmələ gətirir. Karbohidratlar xüsusən monozlar labil birləşmələrdir və üç əsas tip çevrilmələrə məruz qala bilir.

1. Karbonil qrupunun iştirakı ilə gedən oksidləşmə - reduksiya, əvəzolunma reaksiyaları, şəkər turşularının alınması və s.

2. Hidroksil (spirt – OH) qruplarının iştirakı ilə gedən reaksiyalar. Buraya müxtəlif efirlərin karbonil törəmələrinin, uron turşularının, qlikozidlərin, anhidridlərin, dezoksişəkərlərin alınması ilə əlaqədar olan reaksiyalar.

3. Karbon skeletinin dəyişməsi ilə əlaqədar olan reaksiyalar. Buraya karbon skeletinin uzanması, qısalması, izomerlər əmələ gətirməsi, müxtəlif törəmələr və üzvi maddələrin digər siniflərinin nümayəndələrinin əmələ gəlməsi və s. misaldır. Monoşəkərlərin reaksiya qabiliyyəti funksional qruplardan, konformasiyalardan, reaksiya mühitindən və s.-dən asılıdır.

Nişasta

Nişastanın formulu: (C₆H₁₀O₅)n. Nişasta ən çox (22%-dək) kartofda olur. Meyvələrdə nişastanın miqdarı daha azdır. Meyvələrin yetişmə dərəcəsi də nişastanın faizlə miqdarının dəyişməsinə səbəb olur. Yetişmiş meyvələrdə nişastanın miqdarı nəzərə alınmayacaq dərəcədə az olur.

Kal meyvədə nişasta 4-5% olur və bunun da miqdarı tədricən azalır. Tərəvəzlərin tərkibində rast gələn nişasta amiloza və amilopektindən ibarətdir.

Müvafiq olaraq bunların faizlə miqdarı kartofda 19-22% və 78-81% təşkil edir. Alma nişastası yalnız amilozadan ibarətdir. Kal almada nişastanın miqdarı 4-5%-ə çatır, lakin yetişmiş almada bu rəqəm 1%-ə enir. Alma, armud və heyvada 1-2 ay saxlandıqdan sonra nişasta tamamilə hidroliz olunur. Nişastanın miqdarı batatda 20%, göy noxudda 6%, sütül qarğıdalıda 10% və başqa tərəvəzlərdə 1%-ə qədər olur. Kal bananda 18%, yetişmişdə isə 2% nişasta olur.