Mavzu: O’simliklar to’qimasida uchraydigan organik birikmalar, ularning o’zgarishi va harakatlanishi Kirish I bob. O’simliklar to’qimasi

III bob. O’simliklar to’qimasi tarkibidagi organik birikmalar, ularning o’zgarishi va harakatlanishi
Organik kimyo fan sifatida butun mavjud bo'lgan davrda eng muhim vazifa organik birikmalarning tuzilishini aniqlash edi. Bu qaysi atomlar strukturaning bir qismi ekanligini, bu atomlarning bir-biri bilan qanday tartibda va qanday bog'langanligini va ular kosmosda qanday joylashganligini aniqlashni anglatadi.
Ushbu muammolarni hal qilishning bir necha usullari mavjud.
Elementlarni tahlil qilish moddaning oddiyroq molekulalarga parchalanishida yotadi, ularning soni bo'yicha birikmani tashkil etuvchi atomlar sonini aniqlash mumkin. Bu usul atomlar orasidagi bog'lanish tartibini o'rnatishga imkon bermaydi. Ko'pincha faqat taklif qilingan tuzilmani tasdiqlash uchun ishlatiladi.
Infraqizil spektroskopiya (IR spektroskopiyasi) va Raman spektroskopiyasi (Raman spektroskopiyasi). Usul moddaning o'zaro ta'siriga asoslangan elektromagnit nurlanish infraqizil diapazonning (yorug'lik) (yutilish IQ spektroskopiyasida, radiatsiya tarqalishi Raman spektroskopiyasida kuzatiladi). Yutish paytida bu yorug'lik molekulalarning tebranish va aylanish darajalarini qo'zg'atadi. Malumot ma'lumotlari dipol momentining (IR) yoki qutblanish qobiliyatining (RS) o'zgarishi bilan bog'liq bo'lgan molekulyar tebranishlarning soni, chastotasi va intensivligidir. Usul funktsional guruhlarning mavjudligini aniqlashga imkon beradi va ko'pincha ularning spektrlarini solishtirish orqali allaqachon ma'lum bo'lgan ba'zi moddalar bilan moddaning o'ziga xosligini tasdiqlash uchun ishlatiladi.
Mass-spektrometriya... Modda ma'lum sharoitlarda (elektron ta'siri, kimyoviy ionlanish va boshqalar) atomlarni yo'qotmasdan (molekulyar ionlar) va yo'qotish bilan (parchalanish, parchalangan ionlar) ionlarga aylanadi. Usul moddaning molekulyar og'irligini, uning izotopik tarkibini, ba'zan esa funktsional guruhlarning mavjudligini aniqlash imkonini beradi. Parchalanishning tabiati strukturaviy xususiyatlar haqida ba'zi xulosalar chiqarishga va o'rganilayotgan birikmaning tuzilishini qayta tiklashga imkon beradi.
Yadro magnit aks sado (YMR) usuli yadrolarning o'zlari bilan o'zaro ta'siriga asoslangan magnit moment(spin) va radiochastota diapazonining o'zgaruvchan elektromagnit nurlanishi bilan tashqi doimiy magnit maydonga (spinni qayta yo'naltirish) joylashtiriladi. NMR aniqlashning eng muhim va informatsion usullaridan biridir kimyoviy tuzilishi... Usul molekulalarning fazoviy tuzilishi va dinamikasini o'rganish uchun ham qo'llaniladi. Radiatsiya bilan o'zaro ta'sir qiluvchi yadrolarga qarab, masalan, proton-rezonans usuli (PMR, 1H NMR) ajralib turadi, bu esa molekuladagi vodorod atomlarining o'rnini aniqlash imkonini beradi. 19 F NMR usuli ftor atomlarining mavjudligi va holatini aniqlash imkonini beradi. 31 P NMR usuli molekuladagi fosfor atomlarining mavjudligi, valentlik holati va holati haqida ma'lumot beradi. 13 C NMR usuli uglerod atomlarining soni va turlarini aniqlash imkonini beradi, u o'rganish uchun ishlatiladi uglerod skeleti molekulalar. Birinchi uchta usuldan farqli o'laroq, oxirgi usul elementning kichik izotopidan foydalanadi, chunki asosiy 12 C izotopining yadrosi nolga teng spinga ega va uni NMR usuli bilan kuzatish mumkin emas.
Ultraviyole spektroskopiya usuli (UV spektroskopiyasi) yoki elektron o'tishlarning spektroskopiyasi. Usul molekuladagi elektronlarning yuqori egallangan energiya sathlaridan bo'sh darajalarga o'tishi (molekulaning qo'zg'alishi) paytida ultrabinafsha va ko'rinadigan spektral hududlarda elektromagnit nurlanishning yutilishiga asoslangan. Ko'pincha konjugatsiyalangan p-tizimlarning mavjudligi va xususiyatlarini aniqlash uchun ishlatiladi. ⁷

Analitik kimyo usullari muayyan funktsional guruhlarning mavjudligini aniq kimyoviy (sifat) reaktsiyalar orqali aniqlash imkonini beradi, ularning paydo bo'lishi faktini vizual tarzda qayd etish (masalan, tashqi ko'rinishi yoki rangi o'zgarishi) yoki boshqa usullar yordamida. Organik kimyoda kimyoviy tahlil usullaridan tashqari, xromatografiya (yupqa qatlam, gaz, suyuqlik) kabi instrumental analitik usullar ham tobora ko'proq qo'llanilmoqda. Ular orasida sharafli o'rinni xromatomassa spektrometriyasi egallaydi, bu nafaqat olingan birikmalarning tozalik darajasini baholash, balki murakkab aralashmalarning tarkibiy qismlari haqida ommaviy spektral ma'lumotlarni olish imkonini beradi.

Organik birikmalar stereokimyosini o'rganish usullari... 80-yillarning boshidan beri. farmakologiya va farmatsevtikada terapevtik samaradorlik va xavfsizlikning optimal nisbatiga ega bo‘lgan enantiomerik sof dori vositalarini yaratish bilan bog‘liq yangi yo‘nalishni rivojlantirish maqsadga muvofiqligi yaqqol namoyon bo‘ldi. Hozirgi vaqtda barcha sintez qilingan farmatsevtika vositalarining taxminan 15% ni sof enantiomerlar tashkil qiladi. Bu tendentsiya ilmiy adabiyotlardagi ko'rinishda o'z aksini topdi so'nggi yillar muddat chiral almashtirish, bu rus tilida "xiral molekulalarga o'tish" degan ma'noni anglatadi. Shu munosabat bilan organik kimyoda chiral organik molekulalarning mutlaq konfiguratsiyasini aniqlash va ularning optik tozaligini aniqlash usullari alohida ahamiyat kasb etmoqda. Mutlaq konfiguratsiyani aniqlashning asosiy usuli rentgen strukturaviy tahlil (XRD) va optik tozaligi - maxsus qo'shimcha chiral reagentlar yordamida statsionar chiral faza va NMR bo'lgan ustunlardagi xromatografiya hisoblanadi.
Organik kimyoning kimyo sanoati bilan aloqasi
Organik kimyoning asosiy usuli - sintez - organik kimyoni kimyo sanoati bilan chambarchas bog'laydi. Sintetik organik kimyoning usullari va ishlanmalari asosida past tonajli (nozik) organik sintez paydo bo'ldi, jumladan, dorilar, vitaminlar, fermentlar, feromonlar, suyuq kristallar, organik yarimo'tkazgichlar, quyosh batareyalari va boshqalar.. Katta (asosiy) organik sintezning rivojlanishi ham organik kimyo yutuqlariga asoslangan. Asosiy organik sintez sun'iy tolalar, plastmassalar ishlab chiqarish, neft, gaz va ko'mirni qayta ishlashni o'z ichiga oladi.

Organizmlarning aniq molekulyar tarkibi hali to'liq ma'lum emas. Bu murakkab ko'p hujayrali tizimlar haqida gapirmasa ham, bir hujayrali organizmda ham turli molekulalarning aql bovar qilmaydigan soni va murakkabligi bilan bog'liq. Bu xilma-xillik uglerod atomlarining xususiyatlari va ularning strukturaviy o'zgarish qobiliyati bilan bog'liq. Hujayra molekulalarining katta qismi, suvdan tashqari, organik deb ataladigan uglerod birikmalariga tegishli. Uglerod o'ziga xos xususiyatga ega Kimyoviy xossalari, hayot uchun asos bo'lib, uning kimyoviy asosini tashkil qiladi. Kichik o'lchamlari va tashqi qobiqda to'rtta elektron mavjudligi tufayli uglerod atomi boshqa atomlar bilan to'rtta kuchli kovalent aloqa hosil qilishi mumkin. Eng muhimi, uglerod atomlarining zanjirlar, halqalar va pirovardida yirik, murakkab organik molekulalarning skeletini hosil qilish uchun bir-biri bilan bog'lanish qobiliyatidir. Bundan tashqari, uglerod boshqa biogen elementlar (odatda H, N, P, O va S bilan) bilan osongina kovalent bog'lanish hosil qiladi. Bu tirik organizmlarning barcha ko'rinishlarida mavjudligini ta'minlaydigan turli xil organik birikmalarning astronomik sonini tushuntiradi. Bu xilma-xillik molekulalarning tuzilishi va hajmida, ularning kimyoviy xossalarida, uglerod skeletining to'yinganlik darajasida, molekula ichidagi bog'lanish burchaklari bilan belgilanadigan molekulalarning turli shakllarida namoyon bo'ladi.

Tirik organizmlarda topilgan ma'lum organik moddalar orasida kichik biologik molekulalar(aminokislotalar, haicerol, xolin, azotli asoslar va boshqalar) va biopolimerlar. Biologik polimerlar — bular yuqori molekulyar og'irliklar ( molekulyar massa 10 3 —10 9 dalypon) makromolekulalari koʻp sonli takrorlanuvchi birliklar - monomerlardan tashkil topgan organik birikmalar. Biopolimerlarga oqsillar, nuklein kislotalar, polisaxaridlar (kraxmal, glikogen, tsellyuloza, gem va tsellyuloza, pektin moddalari, xitin va boshqalar) kiradi - mos ravishda aminokislotalar, nukleotidlar va monosaxaridlar ular uchun monomer bo'lib xizmat qiladi.
Hujayra quruq massasining 90% ga yaqinini biopolimerlar tashkil qiladi, hayvonlarda oqsillar, o'simliklarda esa polisaxaridlar miqdoriy jihatdan ustundir.

Karbonatlar, karbidlar, siyanidlar, tiosiyanatlar va karbonat kislotasidan tashqari tarkibida uglerod atomi bo'lgan barcha moddalar organik birikmalardir. Bu shuni anglatadiki, ular tirik organizmlar tomonidan uglerod atomlaridan fermentativ yoki boshqa reaktsiyalar orqali yaratilishi mumkin. Bugungi kunda ko'plab organik moddalarni sun'iy ravishda sintez qilish mumkin, bu esa tibbiyot va farmakologiyani rivojlantirish, shuningdek, yuqori quvvatli polimer va kompozit materiallarni yaratish imkonini beradi.

Organic birikmalar:
uglevodorodlar (alkanlar, alkinlar, alkenlar, alkadienlar, sikloalkanlar, aromatik uglevodorodlar);
aldegidlar;
ketonlar;
spirtlar (ikki atomli, bir atomli, ko'p atomli);
efirlar;
efirlar;
karboksilik kislotalar;
aminlar;
aminokislotalar;
uglevodlar;
yog'lar;
oqsillar;
biopolimerlar va sintetik polimerlar.
Ushbu tasnif kimyoviy tuzilishning xususiyatlarini va ma'lum bir moddaning xususiyatlaridagi farqni aniqlaydigan o'ziga xos atom guruhlari mavjudligini aks ettiradi. V umumiy ko'rinish kimyoviy o'zaro ta'sirlarning o'ziga xos xususiyatlarini hisobga olmaydigan uglerod skeletining konfiguratsiyasiga asoslangan tasnif boshqacha ko'rinadi. Uning qoidalariga ko'ra, organik birikmalar quyidagilarga bo'linadi:
alifatik birikmalar;
aromatik moddalar;
heterotsiklik moddalar.
Ushbu organik birikmalar sinflarida izomerlar bo'lishi mumkin turli guruhlar moddalar. Izomerlarning xossalari har xil, garchi ularning atom tarkibi bir xil bo'lishi mumkin. Bu A.M. Butlerov tomonidan belgilangan qoidalardan kelib chiqadi. Shuningdek, organik birikmalarning tuzilishi nazariyasi organik kimyodagi barcha tadqiqotlar uchun yetakchi asos hisoblanadi. Mendeleyevning davriy qonuni bilan bir xil darajaga qo'yilgan..⁸
Organik va noorganik birikmalar.
Organik birikmalar, organik moddalar - sinf kimyoviy birikmalar, jumladan uglerod.

Istisno - oddiy uglerod birikmalarining bir nechtasi (masalan, karbidlar, karbonatlar, uglerod oksidlari, karbonat kislotasi, siyanidlar). Ushbu birikmalar noorganik hisoblanadi.

Organik birikmalar tabiatda deyarli faqat hayvonlar va o'simliklar organizmlarida joylashganligi, hayotiy jarayonlarda ishtirok etishi yoki organizmlarning hayotiy faoliyati yoki parchalanishi mahsuloti bo'lganligi sababli o'z nomini oldi.
Organik birikmalardan farqli ravishda qum, gil, turli minerallar, suv, uglerod oksidi, karbonat kislotasi va uning tuzlari va boshqa "jonsiz tabiat" bilan bog'liq moddalar noorganik yoki mineral moddalar deyiladi.
Uglerod barcha organik moddalarning bir qismi bo'lib, hayvonot va o'simlik dunyosining eng muhim elementi bo'lganligi sababli, kremniy minerallar va jinslar shohligining asosiy elementidir.

Xulosa
Organizmlarning aniq molekulyar tarkibi hali to'liq ma'lum emas. Bu murakkab ko'p hujayrali tizimlar haqida gapirmasa ham, bir hujayrali organizmda ham turli molekulalarning aql bovar qilmaydigan soni va murakkabligi bilan bog'liq. Bu xilma-xillik uglerod atomlarining xususiyatlari va ularning strukturaviy o'zgarish qobiliyati bilan bog'liq. Hujayra molekulalarining katta qismi, suvdan tashqari, organik deb ataladigan uglerod birikmalariga tegishli. Uglerod o'ziga xos xususiyatga ega Kimyoviy xossalari, hayot uchun asos bo'lib, uning kimyoviy asosini tashkil qiladi. Kichik o'lchamlari va tashqi qobiqda to'rtta elektron mavjudligi tufayli uglerod atomi boshqa atomlar bilan to'rtta kuchli kovalent aloqa hosil qilishi mumkin.
Аsosiy adabiyotlar
1. Rudall P. Anatomy of Flowering Plants (An Introduction to structure and Development) Third Edition. Cambridge. 2007. P. 147
2. Маtkarmova А.А., Махkamov Т.Х., Махmudova М.М., Аzizov Х.Ya., Vaisova G.B. Botanika. – Тоshkent: “Fan va texnologiya”, 2019. 298 b.
3. Pratov O‘., Shamsuvaliyeva L., Sulaymonov E. va bosh. Botanika (morfologiya, anatomiya, sistematika, geobotanika). -Toshkent: “Ta’lim nashriyoti”, 2010. – 288 b.
4. G.V. Bykov, Organik kimyo tarixi, M .: Mir, 1976 (http: //gen.lib/rus.ec/get? Md5 =)
5. J. Mart, Organik kimyo: reaksiyalar, mexanizmlar va tuzilishi, 4 jildda, M .: Mir, 1987
6. F. Keri, R. Sandberg, Organik kimyo bo'yicha yuqori kurs, 2 jildda, M .: Kimyo, 1981 yil
7. O.A. Reutov, A.L. Kurts, K.P. Butin, Organik kimyo, 4 qismda, M .: "Binom, Bilimlar laboratoriyasi", 1999-2004. (http://edu.prometey.org./library/autor/7883.html)
8. Kimyoviy ensiklopediya, ed. Knunyants, Moskva: "Buyuk rus entsiklopediyasi", 1992 yil.

1^ Rudall P. Anatomy of Flowering Plants (An Introduction to structure and Development) Third Edition. Cambridge. 2007. P. 147

2^ Маtkarmova А.А., Махkamov Т.Х., Махmudova М.М., Аzizov Х.Ya., Vaisova G.B. Botanika. – Тоshkent: “Fan va texnologiya”, 2019. 298 b.

3^Pratov O‘., Shamsuvaliyeva L., Sulaymonov E. va bosh. Botanika (morfologiya, anatomiya, sistematika, geobotanika). -Toshkent: “Ta’lim nashriyoti”, 2010. – 288 b.

4^ G.V. Bykov, Organik kimyo tarixi, M .: Mir, 1976 (http: //gen.lib/rus.ec/get? Md5 =)

5^ G.V. Bykov, Organik kimyo tarixi, M .: Mir, 1976 (http: //gen.lib/rus.ec/get? Md5 =)

6^ Kimyoviy ensiklopediya, ed. Knunyants, Moskva: "Buyuk rus entsiklopediyasi", 1992 yil.

7^ J. Mart, Organik kimyo: reaksiyalar, mexanizmlar va tuzilishi, 4 jildda, M .: Mir, 1987

8O.A. Reutov, A.L. Kurts, K.P. Butin, Organik kimyo, 4 qismda, M .: "Binom, Bilimlar laboratoriyasi", 1999-2004.