Organik kimya, polimerler ve biyokimya. ONDÖRDÜNCÜ HAFTA Organik kimya, polimerler ve biyokimya. 1

Organik Kimya ve Organik Maddeler 1800’lü yılların başlarında kimyacılar canlı organizmalar tarafından üretilen biyokimyasal maddeleri organik maddeler canlı organizma tarafından üretilmeyen diğer maddeleri de inorganik maddeler diye sınıflandırıyor ve organik maddelerin hayati bir güce sahip olduğunu sanıyorlardı. Ancak 1828 de Wöhler’in üreyi ve 1845’de de Kolbe’nin asetik asidi tamamen inorganik maddelerden sentezi bu inancı çürüttü. Bunun sonucu olarak organik maddeler hayatla ilişkili olamazdı. Gerçekte organik kimya karbon bileşiklerinin incelenmesini içine alır. İnorganik kimya da karbon içermeyen bileşikleri inceler. Ancak CO32- ve CN- anyonlarını içeren bileşikler inorganik kimyanın içine girer.

İzomer Bileşikler Kapalı formülleri aynı, açık formülleri farklı bileşiklere izomer denildiğini daha önce söylemiştik. (sayfa: 100 ) Dört farklı izomer çeşidi vardır: İskelet (veya zincir) izomerisi, cis-trans izomeri, iyon izomerisi, bağ izomerisi.

Alkanlar Hidrokarbonların başında doymuş hidrokarbonlar alkanlar gelir. Bunlar doğrusal veya dallanmış karbon zincirleri oluştururlar. Birbiri ardına gelen bileşiklerden bir CH2 grubu fark ederek homolog sıra oluştururlar. Karbon sayısının latince adının sonuna en eki getirilerek adlandırılır. Düz zincirli olanların başına normal (n-), dallanmış olanların başına izo, tersiyer (t-) ekleri getirilir.

Aromatik Bileşikler Aromatik bileşikler, doğal olarak çoğunlukla taşkömüründe bulunurlar. Kömür gerçekte saf karbon elementi değildir, inorganik maddeler, karbon ve çoğunlukla benzen ve benzen türünden olan aromatik bileşiklerin bir karışımından ibarettir. Aromatik bileşikler, taşkömürünün havasız bir ortamda kuru kuruya ısıtılıp destillenmesi ile elde edilir. Geriye az miktarda inorganik maddelerle kurumuş karbon, kok kömürü kalır. Benzen aromatik bileşiklerin ilk üyesidir. 1825 de Faraday izole etmiş, 1866’da Kekule benzenin halka yapısını önermiştir.

Fonksiyonlu Gruplar Organik maddelere kendine has özelliklerini veren, kimyasal olarak reaktif olan atom veya atom gruplarına fonksiyonlu grup denir. Bir cins fonksiyonlu grup taşıyan tüm organik bileşikler hemen hemen benzer özellikler gösterirler ve o fonksiyonlu grupların adıyla genelleştirilerek adlandırılırlar: Halojenürler, Alkoller, Aminler, Ketonlar, Karboksilli Asitler, Esterler, Açil halojenürler, Asit anhidritleri, Amidler.

Organik Maddelerin Karakterizasyonu Organik kimyada en başta gelen işlemler yeni organik maddeler sentez etmek ve bunların karakterizasyonunu yapıp molekül yapısını belirleyerek formülünü yazmaktır. Bunun için; yapısal analiz için mor ötesi, görünür ve kızılötesi spektrometrelerle nükleer manyetik rezonans spektrometrelerini kullanılır. Karbon, hidrojen, azot analizi yapan mikro analiz cihazı kullanılır.

Polimerler Polimer, tarif olarak, küçük ve basit bir kimyasal birimin tekrarlanmasıyla oluşmuş büyük bir moleküldür. Makro molekül olarak da adlandırılır. Polimer molekülü içinde tekrarlayan bu küçük, basit kimyasal birime tekrarlayan birim denir. Polimeri elde etmek için başlangıçta kullanılan küçük moleküllü maddelere de monomer adı verilir.

Polimer yapısı: Polimer molekülleri uzun zincirler halindedir ve her zaman düz zincirler şekline sahip olmayıp dallanmış veya çapraz bağlı olabilirler.

Doğrusal polimerler normal zincir reaksiyonları ve basamaklı polimerizasyon sonucu ele geçerler. Sıcaklıkla şekil değiştirebildiklerinden bunlara termoplastikler adı verilir. Bunlar molekül zincirlerinin birbirine paralel istiflenmesi veya karışık durumda olmasına göre kristal ve amorf polimerler olarak adlandırılırlar.

Biyokimya Canlılığımızı sürdüren molekülsel organizmadaki dört ana kısım karbohidratlar, lipidler, proteinler ve nükleik asitlerdir. Bu maddeler su, inorganik tuzlar ve daha küçük moleküllerle birlikte bir hayvan veya bir mikroorganizmanın hücresinde mevcutturlar. Oranları değişebilir. Binaenaleyh bu dört ana kısım tüm bitki ve hayvanlarda aynı görevleri icra ederler.

Karbohidratlar; şeker monomerinin polimerleşmesiyle oluşmuş polisakkaritlerle (selüloz, nişasta,...gibi), mono ve disakkarit gibi basit şekerlerin tümüne birden karbohidratlar adı verilir. Lipidler: Karbohidratların aksine polimerik değildirler. Dört farklı grupta incelenebilirler. Giliseritler, fosfolipidler, mumlar ve steroidler.

Proteinler: Alfa aminoasitlerin polimeridirler.

Bazı amino asitler

Bazı protein çeşitleri Enzimler: Biyokimyasal reaksiyonları katalizlerler. Yapısal proteinler: Virüs örtü proteinleri, böcek ipekleri, koruyucu dokular hücre duvarı proteinleri (deri, saç, tüy, tırmak, boynuz v.s.) Taşıyıcı Proteinler: (Hemoglobin), membran proteinler: tüm hücrelerde ve hücrelerarasında mevcut proteinler. Depo proteinler: lazım olduğu zaman amino asitleri salıverirler. Süt proteini: kazein ve yumurta beyazı (albumin), hormonlar: metabolizmayı ve büyümeyi düzenlerler. Gerici proteinler: Kas liflerindeki proteinler. Nükleik asitler: Genlerin yapıldığı moleküllerdir.

VİTAMİNLER Vücutta enzimlerin görevine yardımcı olan maddelerdir. A, B, C, P, K, E, H vitaminleri olarak çok çeşitlidirler. Tiyamin (B1), Riboflavin (B2), Pridoksin (B6), Niyasin (P), Biyotin (H), Askorbik asit (C), Retinol (A), Kalsiferol (D), Tokoferal (E), Menadion (K) vitaminleri bazı önemli vitaminler olup başlıca et, süt, yumurta, tahıl sebze ve meyvelerde bulunurlar. Çok önemli hayati işlemler için mutlaka her gün alınmalıdırlar.