Поміркуйте

Чому основою органічних сполук є атоми саме Карбону?

Згадайте

• Які речовини називають неорганічними?

• Які хімічні елементи належать до групи макроелементів?

Органічні речовини живих організмів

Крім неорганічних, до складу клітин живих організмів входять органічні речовини. Органічних речовин у світі набагато більше, ніж неорганічних. Наразі їх нараховують уже понад 25 млн і постійно відкривають або створюють нові. З попередніх розділів біології ви дізналися, що органічні речовини містяться в живих організмах, які ми споживаємо в їжу, та продуктах рослинного або тваринного походження.

Вам уже відомо, що всі органічні речовини поділяють на чотири основні групи: білки, вуглеводи (мал. 3.1), ліпіди й нуклеїнові кислоти. До складу всіх цих речовин обов’язково входять атоми Карбону (C), Гідрогену (H) й Оксигену (O). Органічні речовини можуть містити також атоми Нітрогену (N) (обов’язкові компоненти білків та нуклеїнових кислот), Фосфору (P) (компоненти нуклеїнових кислот), Сульфу-ру (S) (наявні в білках, але відсутні в нуклеїнових кислотах).

Особливості будови органічних речовин

Молекули органічних речовин відрізняються від молекул неорганічних речовин і між собою особливостями будови.

Значною мірою особливості будови органічних молекул зумовлені властивостями атомів Карбону, який може утворювати чотири однакові зв’язки. Завдяки таким зв’язкам існує можливість створення молекул, які легко розгалужуються й можуть мати велику довжину. А невеликий розмір самого атома робить ці зв’язки досить міцними. Силіцій, наприклад, який є наступним елементом IV групи в Періодичній таблиці Д. І. Менделєєва після Карбону, такі ланцюжки утворює набагато гірше насамперед тому, що його атом має більший радіус і він утворює набагато слабші хімічні зв’язки.

Мономери й полімери

Органічні молекули за їхнім розміром поділяють на дві групи: малі й великі молекули (макромолекули). Макромолекули мають масу понад 1000 Да (1 Да =1 а. о. м.).

Вони складаються з однакових (або майже однакових) малих органічних молекул, які називають мономерами (від грец. моно — один). Інша широко вживана назва таких молекул — полімери (від грец. полі — багато) (мал. 3.2).

Полімери дуже поширені у природі. А ще такі молекули виробляються людиною штучно у промислових масштабах. До них належать добре вам відомі з повсякденного життя поліетилен, поліпропілен, полістирол та інші сполуки. З ними ви більш докладно познайомитеся на уроках хімії.

Біополімери

Полімери, які виробляються живими організмами, називають біополімерами.

Наприклад, капрон, який виготовляють штучно, — це полімер, а шовк, який виробляють комахи, — біополімер.

Обидва вони складаються з малих органічних молекул — мономерів.

Кількість мономерів у біополімерах може бути різною: від одного-двох десятків для деяких білків та вуглеводів до сотень тисяч і навіть мільйонів (молекула ДНК першої хромосоми людини складається з 248 млн пар нуклеотидів, тобто містить 496 млн мономерів).

Із багатьма біополімерами ви вже ознайомилися в попередніх розділах біології. Найбільш відомими біополімерами є білки, вуглеводи і нуклеїнові кислоти. Мономери білків — амінокислоти, вуглеводів — моносахариди, а нуклеїнових кислот — нуклеотиди.

Найбільш поширеними біополімерами на нашій планеті є вуглеводи целюлоза (виробляється рослинами) і хітин (виробляється грибами й комахами). До біополімерів належать також ферменти (пепсин), транспортні білки (гемоглобін), резервні речовини живих організмів (крохмаль, глікоген) тощо.

Ключова ідея

Основними групами органічних речовин у живих організмах є білки, вуглеводи, ліпіди (жири) і нуклеїнові кислоти. Значна частина органічних речовин є біополімерами. Їхні молекули складаються з великої кількості маленьких молекул мономерів, які поєднуються між собою.

Перевірте свої знання

1. Що таке органічні речовини й де вони утворюються? 2. Наведіть приклади органічних речовин. 3. Чому певні органічні молекули називають макромолекулами? 4. Які макромолекули входять до складу живих організмів? 5. Пригадайте, що ви їли сьогодні на сніданок, і назвіть біополімери, які потрапили до вашого організму із цими продуктами. 6*. Чому кількість органічних молекул у світі більша, ніж неорганічних?

Це матеріал з підручника "Біологія 9 клас Задорожний" (поглиблений рівень)