A szerves kémia a szénvegyületek kémiája. A szénatomok különleges tulajdonsága, hogy egymással kovalens kötést képezve elvileg korlátlan számú szénatom összekapcsolódhat láncokká, gyűrűkké.

Képletek írása: Egy szerves vegyület azonosításához nem elég az összegképletét felírni. Már a legegyszerűbb összegképletek is többféle anyagot jelenthetnek, pl. C₂H₆O lehet egy éter vagy etil-alkohol képlete is. A szénatom a szerves vegyületekben mindig négy kovalens kötést képez.

Szerkezeti képletek: A szerkezeti vagy konstitúciós képlet megmutatja az atomok egymáshoz való kapcsolódásának a sorrendjét, de nem adja vissza a vegyület térszerkezetét. Az egyszerűsített vonalképletek esetén a vegyjeleket nem írjuk ki, csak vonalakat, félkonstitúciós képlet: CH₃-CH₂-CH₃.

Szénhidrogének

A szénhidrogének molekulái csak szén-és hidrogénatomokat tartalmaznak. A szénhidrogéneket többféle szempont szerint osztályozhatjuk.

1. A kötések alapján lehetnek

–          Telítet szénhidrogének – csak egyszeres C-C kötést tartalmaznak

–          Telítetlen szénhidrogének – kettős vagy hármas kötést is tartalmazhatnak

–          Aromás szénhidrogének – különleges delokalizált kötést tartalmaznak

2. A szénlánc alakja szerint lehetnek

–          Nyílt láncú szénhidrogének

–          Zárt láncú vagy gyűrűs szénhidrogének

Izoméria: Azokat a vegyületeket, amelyeknek összegképletük azonos, de molekulájuk szerkezete, vagyis a szénatomok kapcsolódási módja más, konstitúciós izomereknek nevezzük.

Elnevezés: A normális láncú (elágazás nélküli) szénhidrogének első négy tagjának régi eredetű neve van, az ötszénatomostól kezdve úgy nevezzük el őket, hogy a szénatomszámnak megfelelő görög számnév tövéhez -án végződést illesztünk.

Az elágazó láncú paraffinok elnevezéséhez be kell vezetnünk az alkilcsoport fogalmát. Az alkilcsoportot úgy kapjuk meg, ha egy alkán egyik szénatomjáról gondolatban elveszünk egy hidrogénatomot, a nevét úgy képezzük, hogy a szénhidrogén nevének -án végződését -il végződésre változtatjuk, pl. metil CH₃-, etil CH₃-CH₂–

A normális láncú szénatomok és az alkilcsoportok nevének ismeretében már bonyolult, elágazó láncú szénhidrogéneket is el tudunk nevezni.

Az elágazó láncú molekulában kikeressük a leghosszabb összefüggő szénláncot. Ez az alapvegyület, neve megegyezik az azonos szénatomszámú alkán nevével. Ennek a leghosszabb láncnak a szénatomjait megszámozzuk, a láncnak azon a végén kezdve a számozást, ahová az első elágazás közelebb esik, ha ez azonos, akkor azon a végén, amelyhez közelebb több elágazás van. Az alaplánc neve előtt felsoroljuk az elágazást alkotó alkilcsoportokat, a helyzetüket megjelölő számmal együtt.

Homológ sor: Homológ sornak nevezzük a vegyületek olyan sorozatát, amelyek összetételükben egymástól csak egy CH₂– csoporttal térnek el, kémiai sajátosságaik nagyon hasonlóak, fizikai állandóik a szénatomszám növekedésével fokozatosan változnak. Az n szénatomszámú alkán általános összegképlete: C_nH_2n+2

 

Név	Összegképlet	Konstitúciós képlet
Metán	CH4	CH4
Etán	C2H6	CH3CH3
Propán	C3H8	CH3CH2CH3
Bután	C4H10	CH3CH2CH2CH3
Pentán	C5H12	CH3CH2CH2CH2CH3
Hexán	C6H14	CH3CH2CH2CH2CH2CH3
Heptán	C7H16	CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3

 

 

Telített szénhidrogének

A telített nyílt láncú szénvegyületeket az érvényes nevezéktan szerint alkánoknak nevezzük. Hagyományosan paraffinoknak nevezték őket.

Alkánok

A növekvő szénatomszámmal fokozatosan növekszik a forráspont értéke. Az olvadáspont is emelkedik a szénatomszámmal. Az alkánok apoláris molekulák vízben nem oldódnak. Oldódásuk csak apoláris oldószerben várható, a cseppfolyós alkánok (benzin) oldják a szilárd halmazállapotúakat.

Kémiai sajátosságaik: Elegendő levegő jelenlétében szén-dioxiddá és vízzé égnek el. A reakció mindig exoterm – hőtermelő – éppen ezért használják energiatermelésre.

Hőbontás: A szénhidrogének kötései magasabb hőmérsékleten felhasadnak, ezeket a kémiai változásokat iparilag is kihasználják.

Krakkolás: A krakkolás enyhe hőbontási folyamatot jelent, amikor nagyobb szénatomszámú szénhidrogének szénláncából „letörnek”, és így rövidebb szénláncú szénhidrogéneket nyernek.

Szubsztitúiós reakció: A szusztitúció olyan kémiai folyamat, amelynek során a kiindulási molekula egy vagy több hidrogén atomját más atomra cserélik ki.

Cikloalkánok: A telített (csak egyszeres kötést tartalmazó) gyűrűs szénhidrogéneket cikloalkánoknak nevezzük. A cikloalkánok is homológ sort alkotnak, amelynek általános összegképlete: C_nH_2n. Elnevezésük az alkánokéhoz hasonló, csak a megfelelő szénatomszámú név elé a „ciklo” szót tesszük. Fizikai és kémiai tulajdonságaik nagyon hasonlítanak a nekik megfelelő szénatomszámú alkánok tulajdonságaihoz.

Metán CH₄: A metán a legegyszerűbb szénhidrogén. A metán színtelen, szagtalan gáz. Apoláris szerkezetéből következően vízben nem, apoláris oldószerekben oldódik.

Magasabb hőmérsékleten többféle kémiai reakcióban vesz részt, és jelentős, mint vegyipari alapanyag. Energiatermelésre nagy égéshője miatt alkalmas CH₄+2O₂®CO₂+2H₂O. Standard állapotban nem reagál az oxigénnel, de levegővel elegyedve már szikrának a hatására is robban.

Szobahőmérsékleten a klór nem reagál a metánnal, de ultraibolya fénnyel megvilágítva vagy 400-500 C°-ra felmelegítve a reakció megindul, és katalizátor nélkül végbemegy. Klórozása iparilag is fontos szubsztitúciós reakció CH₂CL₂+CL₂®CHCL₃+HCL (kloroform). A metán hőbontása, levegőtől elzárt hevítést jelent. CH₄®C+2H₂ (gumigyártás).

Előfordulás: A földgáz legnagyobb mennyiségben metánt tartalmaz, ma gyakorlatilag a földgázból nyerik.

Felhasználás: Energiaforrás, vegyipari alapanyag.

Telítetlen szénhidrogének

A telítetlen szénhidrogének molekuláiban egy vagy több szénatompár között kettő, illetve hármas kötés van.

Alkének

Az alkének egy kettős kötésű szénatompárt tartalmazó szénhidrogének. A nevezéktan szerint az ebbe a csoportba tartozó minden szénhidrogén nevének a végződése -én. Az alkéneket is homológ sorba rendezhetjük. Általános összegképletük: C_nH_2n

 

Etén	CH2=CH2
Propén	CH2=CH–CH3
1-butén	CH2=CH–CH2–CH3
1-pentén	CH2=CH–CH2–CH2–CH3
1-hexén	CH2=CH–CH2–CH2–CH2–CH3
1-heptén	CH2=CH–CH2–CH2–CH2–CH2–CH3
1-oktén	CH2=CH–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH3

 

Az alkének fizikai állandói a szénatomszám növekedésével fokozatosan változnak. Apoláris szerkezetűek, apoláris oldószerekben oldódnak. Éghetőek, addícióra és polimerizációra képesek. Fontos ipari jelentősége van, pl. a propén polimerizációjának, mely a nagy mennyiségben gyártott polipropilén nevű műanyag monomerje. Előállításuk a kőolaj hőbontásával történik.

Etén (etilén) CH₂=CH₂: Az etén színtelen, édeskés szagú gáz. Vízben nem, apoláris oldószerekben oldódik. A többi szénhidrogénhez hasonlóan éghető gáz. Mivel a molekulában gyengébb p kötés van ez könnyen felszakad, ezért az etén már szobahőmérsékleten is reakcióképes.

Addíciós reakció: Az olyan kémiai reakciókat, amelyekben két vagy több molekula melléktermék nélkül egyesül egymással, addíciónak (egyesülésnek) nevezzük.

Polimerizációs reakció: A polimerizáció során sok telítetlen molekula óriásmolekulává egyesül. Ily módon akár több ezer molekulából létrejövő hosszú láncmolekulák is keletkezhetnek. A keletkező anyag az egyik legfontosabb műanyag, a polietilén: CH₂=CH₂® –CH₂–CH₂–CH₂–. Az etént a kőolaj hőbontásával állítják elő. Ma a legnagyobb mértékben felhasznált szerves vegyipari alapanyag.

Alkinek

Az alkinek egy hármas kötést tartalmazó szénhidrogének. A nevezéktan szerint az ebbe a csoportba tartozó minden szénhidrogén nevének a végződése  -in. Az alkinek homológ sort alkotnak, általános összegképletük C_nH_2n-2.

Etin (acetilén) HCºCH: Az etin színtelen, szagtalan gáz. Vízben kevéssé oldódik, de az aceton jól oldja. Az etin erősen kormozó és világító lánggal ég. Ha tiszta oxigénnel keverve gyújtják meg, igen magas hőmérsékletű a lángja, így hegesztésre használják. Az alkénekhez hasonlóan addíciós reakcióra hajlamos, amelynek polimerizációs terméke a PVC (poli-vinil-klorid) nevű műanyag.

Előállítása: A földgázból történik.

Aromás szénhidrogének

Az aromás molekulák szerkezetében az egy síkban elhelyezkedő atomokat gyűrűsen delokalizált, stabilis p elektronrendszer köti össze.

Benzol

A legfontosabb aromás vegyület a benzol C₆H₆. A benzol jellegzetes szagú folyadék, vízzel nem, apoláris oldószerekkel elegyedik, gőze rákkeltő hatású.

Kémiai reakciói: Levegőn meggyújtható, nagy széntartalma miatt kormozó, világító lánggal ég. Stabilis elektronszerkezete miatt kémiai reakciókban teljesen másként viselkedik, mint a telítetlen szénhidrogének.

A benzol származékai: A toulol a benzolhoz hasonló szagú folyadék, kitűnő oldószer. Ipari jelentőségét az adja, hogy a sztirol gyártásának alapanyaga.

Sztirol: Kellemes illatú folyadék. Telítetlen oldallánca miatt polimerizációs reakcióba vihető, és a polisztirol nevű műanyag készül belőle.

Oxigéntartalmú szerves vegyületek

Az oxigén a vegyületeiben mindig két kovalens kötést létesít. Ezért a szerves molekulában hidroxil –OH, éter –O–, vagy oxo =O csoport formájában, illetve ezen funkciós csoportok kombinációi formájában épül be. A funkciós csoport a molekula tulajdonságait döntően befolyásoló atomcsoport.

Hidroxivegyületek

A szerves hidroxivegyületek OH– (hidroxil) csoportot tartalmaznak. Általános összegképletük, R–OH. Ha a hidroxilcsoport telített szénatomhoz kapcsolódik, akkor jönnek létre az alkoholok.

Az alkoholok értékűség szerint lehetnek:

–          Egyértékű alkoholok: egyetlen, OH–csoportot tartalmaznak, pl. metanol CH₃–OH

–          Kétértékű alkoholok: két, OH–csoportot tartalmaznak, pl. glikol HO–CH₂–CH₂–OH

–          Három-, illetve többértékű alkoholok

Rendűség szerint lehetnek:

–          Másodrendű alkoholok: jellemző funkciós csoport =CH–OH. A hidroxilcsoport másodrendű szénatomhoz kapcsolódik.

–          Elsőrendű alkoholok: jellemző funkciós csoport –CH₂–OH. A hidroxilcsoport elsőrendű szénatomhoz kapcsolódik – olyan szénatomhoz, amely csak egyetlen másik szénatomhoz kapcsolódik.

–          Harmadrendű alkoholok: jellemző funkciós csoport ºC–OH.

Egyértékű alkoholok

Az alkoholok elnevezése úgy történik, hogy elnevezzük az alapszénhidrogént, majd megadjuk annak a szénatomnak a számát, amelyhez a hidroxilcsoport kapcsolódik, és –ol végződést adunk a névnek.

Metanol (metil-alkohol) CH₃–OH: Színtelen, szagtalan, mérgező folyadék, magas forráspontú. Vízzel korlátlanul elegyedik. Enyhe oxidációs hatásra formaldehiddé oxidálódik. Erélyes oxidáció esetén hangyasav keletkezik. Mivel sok más vegyület előállításának alapanyaga, valamint kitűnő oldószer, az ipar nagy mennyiségben használja. Előállítása a klórmetán szubsztitúciós reakciójával történik.

Etanol (etil-alkohol) CH₃–CH₂–OH: Színtelen, jellegzetes szagú folyadék, magas forráspontú. Vízzel korlátlanul elegyedik. Enyhe oxidációs hatásra acetaldehiddé alakul. Erélyesebb oxidációval vele azonos szénatomszámú ecetsavvá alakítható. Az etanol éghető, égése erősen exoterm folyamat. Fontos ipari alapanyag, mert sok más szerves vegyület gyártásának kiindulási anyaga, valamint jó oldószer. Előállítása történhet: erjesztéssel vagy az etilén vízaddiciójával.

Többértékű alkoholok

Molekuláik között erősebb hidrogénkötés lép fel, mint az egyértékű alkoholok esetén, ezért magas forráspontú, a kisebb szénatomszámúak sűrűnfolyós (nagy viszkozitású) folyadékok – glikol, glicerin.

Éterek

Az éterekre jellemző funkciós csoport: oxigén, amely két szénhidrogéncsoporthoz kapcsolódik. Általános képletük: R–O–R¢. Elnevezésük úgy történik, hogy az oxigénhez kapcsolódó két szénhidrogéncsoport neve után az éter szót tesszük.

Dietil-éter (éter) CH₃–CH₂–O–CH₂–CH₃: Az éter erősen párolgó jellegzetes szagú folyadék. Apoláris szénvegyületek jó oldószere. Rendkívül tűzveszélyes, levegővel elegyedett gőzei robbannak. Előállítása történhet alkoholból vízelvonással.

Oxovegyületek

Az oxovegyületek =C=O karbonilcsoportot, illetve  =O oxocsoportot tartalmaznak. A funkcióscsoport elhelyezkedése alapján két csoportba sorolhatók.

–          A karbonilcsoport a láncvégen helyezkedik el, és csak egyetlen másik szénatomhoz kapcsolódik  =C=O (formilcsoport), az ilyen vegyületek az aldehidek. Az aldehidek funkciós csoportja a formilcsoport.     ½

–         Nevüket az alapszénhidrogén nevéből képezzük úgy, hogy a név -al végződést kap.                             H

–          A karbonilcsoport a lánc közben helyezkedik el, vagyis két másik szénatomhoz kapcsolódik =C=O. Az ilyen vegyületek a ketonok. A ketonok jellemző funkciós csoportja a karbonilcsoport  =C=O. Elnevezésüknél az alapszénhidrogén nevét -on végződéssel látjuk el, és a név elé írt számmal jelöljük a karbonilcsoport helyét.

Aldehidek

Metanal (formaldehid) HCHO: Szúrós szagú, színtelen gáz. Vízben jól oldódik. 30-40%-os vizes oldata formalin néven kerül forgalomba. A formaldehid sejtméreg, ezért fertőtlenítésre is használják. A műanyagipar nagy mennyiségben használja fel a formaldehidet (bakelitgyártás). Előállítása a metanol oxidációjával történik.

Ketonok

Propanon (aceton) CH₃–CO–CH₃: Kellemes szagú, alacsony forráspontú színtelen folyadék. Vízzel és alkohollal korlátlanul elegyedik. Az ipar oldószerként és egyes szintézisek kiindulási anyagaként használja. Igen erélyes oxidálószerrel oxidálható (karbonsavvá alakul).

Karbonsavak

A karbonsavakra jellemző funkciós csoport a karboxilcsoport –C=O, amely egy oxo-és hidroxilcsoportból felépülő összetett csoport.                                                                           ½                                                                                                                  

                                                                                                      OH

A telített szénhidrogénláncú, egyértékű karbonsavakat zsírsavaknak is nevezik. Ezek elnevezése úgy történik, hogy az alapszénhidrogén nevéhez a sav elnevezést illesztjük. Fontos, hogy az alapszénhidrogén szénatomszámába a karboxilcsoport szénatomja is beleszámít, pl. CH₃–CH₂–CH₂–COOH /butánsav/.

Értékűség szempontjából: Lehetnek egy-és többértékű savak aszerint, hogy hány karboxilcsoportot (COOH) tartalmaznak.

Szénlánc alapján: Telített, telítetlen és aromás szénláncú savakat különböztetünk meg.

Kémiai tulajdonság: A karbonsavak vizes oldata savas kémhatású, azaz amelyik sav vízben oldódik, az protont képes a víznek átadni.

Metánsav (hangyasav) HCOOH: A természetben szabadon megtalálható, pl. a hangyák váladékában. Színtelen, szúrós szagú folyadék, vízzel korlátlanul elegyedik. Forráspontja magas. Vízzel szemben savként viselkedik, közepesen erős sav, a zsírsavak közül a legerősebb. Lúgokkal sót képez. A többi savtól eltérően viselkedik redoxi-reakcióban, a hangyasav redukáló sajátosságú. Adja az ezüsttükör próbát. A hangyasavat főleg bőrcserzéshez, valamint a textiliparban használják nagyobb mennyiségben.

Etánsav (ecetsav) CH₃–COOH: Az ecetsav szúrós szagú, színtelen folyadék. Olvadáspontja 16,6 C°, ez alá hűlve kristályos, jégszerű tömeggé dermed, ezért a tömény ecetsavat szokás jégecetnek is nevezni. Vízzel korlátlanul elegyedik. Közepesen erős sav. Víznek protont ad át, lúgokkal sót képez. Az ecetsav nem mutat redukáló sajátosságokat, az oxidációval szemben igen ellenálló.

Előállítása: Történhet alkoholból erjesztéssel (ételecet). Az iparban, nagy mennyiségben gyártják az acetaldehid oxidációjával.

Felhasználása: Több szerves vegyület gyártásának kiindulási anyaga, használják oldószerként, főleg oxidációs reakcióknál, mert az oxidációval szemben ellenálló.

Észterek

Az észterek savakból és alkoholokból vízkilépéssel jönnek létre. A savból és alkoholból történő észterképződés megfordítható folyamat.

Az észterek csoportosítása:

–          Szervetlen savak észterei, pl. kénsavészterek

–          Karbonsavak észterei – gyűmölcsészterek, viaszok, zsírok, olajok.

Karbonsavészterek

A karbonsavak észtereire jellemző funkciós csoport –O–C– a karboxilcsoporthoz hasonlóan összetett csoport.

                                                                                   ││                                                                                                                                                           

                                                                                    O

A glicerinek észterszármazékai a gliceridek. A természetes zsírok és olajok a glicerinek nagy szénatomszámú, normális láncú, telített és telítetlen karbonsavakkal alkotott észterei.

A zsírok: Főleg telített savakat tartalmazó, inkább állati eredetű, közönséges hőmérsékleten legtöbbször szilárd halmazállapotú glicerinészterek elegyei – disznózsír.

Az olajok: Főként növényi eredetű, főleg olajsavval észteresített gliceridek – napraforgóolaj.

A zsírok és olajok apoláris molekulák. Vízben nem oldódnak, szerves oldószerek közül a benzin, alkohol oldják.

Szénhidrátok

A szénhidrátok a természetben, a legnagyobb mennyiségben előforduló szénvegyületek.

Szénhidrátok
Egyszerű szénhidrátok				Összetett szénhidrátok
A nyílt láncú alak oxo- csoportja alapján		Szénatomszám szerint		Cukorszerű	Nem cukorszerű
Aldózok	ketózok	trizózok C3		2-7 monoszacharid egységből felépülő (oligoszacharidok)	Nagyon sok monoszacharid egységből felépülő poliszacharidok
		tetrózok C4
		pentózok C5
			hexózok C6			cellulóz	keményítő	kitin
			heptózok C7

 

A szénhidrátok felosztása:

Egyszerű szénhidrátok, monoszacharidok

Az egyszerű szénhidrátok vagy monoszacharidok 3-7 szénatomot tartalmaznak. Valamennyi monoszacharid fehér, kristályos, vízben jól oldódó, édes ízű anyag.

Az egyszerű szénhidrátok elnevezése: A szénhidrátok neve -óz-ra végződik. Az egyszerű szénhidrátok neve a szénatomszám szerint:

–          Trióz (három szénatomos)

–          Tetróz (négy szénatomos)

–          Pentóz (öt szénatomos)

–          Hexóz (hat szénatomos)

A nyílt láncú formában lévő oxocsoport helyzete szerint:

Ketózok, ha az oxocsoport láncközi, vagyis a ketonokra jellemző funkciós csoport. És aldózok, ha az oxocsoport láncvégi, vagyis aldehidekre jellemző funkciós csoportot tartalmaz.

A szénhidrátok nagy része gyűrűs szerkezetű. Amikor a molekula gyűrűvé zárul, oxocsoport helyett étercsoport alakul ki, és egy olyan, OH csoport jön létre, amely ehhez a szénatomhoz kapcsolódik. Ezt a hidroxilcsopotot nevezzük glikozidos hidroxilcsoportnak.

Monoszacharidok

A természetben a legelterjedtebbek a hexózok, és ezek közül is a legfontosabb a szőlőcukor.

Szőlőcukor (glükóz) C₆H₁₂O₆: Redukáló tulajdonságú, adja az ezüsttükör-próbát, vagyis aldóz. Vizes oldatban azonban a szőlőcukor-molekula gyűrűvé zárul. Az összes szőlőcukor-molekulának jóval kevesebb, mint 1%-a van csak nyílt formában. A szőlőcukor a növényekben a fotoszintézis során a napenergia felhasználásával bonyolult, biokémiai folyamat során keletkezik.

A táplálékainkkal elfogyasztott szénhidrátok a szervezetben glükózzá alakulnak, glükózon keresztül történik a lebomlásuk.

Diszacharidok

A legegyszerűbb összetett szénhidrátok a diszacharidok. Két nagy csoportra osztjuk:

–          redukáló (laktóz)

–          nem redukáló (szacharóz)

Poliszacharidok

A természetben a legelterjedtebb szénhidrátok a sok monoszacharid-egységből felépülő poliszacharidok.

Cellulóz (C₆H₁₀O₅)_n; n = több ezer

A cellulóz szálas rostos anyag. A természetben elsősorban növényekben fordul elő, a növényi rostok vázanyagát alkotja. A cellulózt az ipar elsősorban fából állítja elő. Legnagyobb mennyiségben papírgyártásra használják, de a pamutfonal anyaga is javarészt cellulóz.

Keményítő (C₆H₁₀O₅)_n; n = több száz

A keményítő fehér, porszerű anyag, mikroszkóp alatt szemcsés szerkezetű. Hideg vízben nem oldódik, meleg vízben kolloid oldatott képez. A keményítőmolekula csavarmenetes, hélix szerkezetű. A keményítő savas hidrolízissel lebontható, a lebontási termékei között a szőlőcukron kívül a maltóz is megtalálható.

A keményítő főleg növényekben fordul elő. Az élelmiszerként használt keményítőn kívül még a textilipar használja vásznak keményítésére.

Aminosavak, fehérjék

A fehérjék aminosavakból épülnek fel. Aminosavnak nevezzük azokat a vegyületeket, amelyekben aminocsoport és karboxilcsoport is előfordul. A fehérjeeredetű aminosavak közös tulajdonsága, hogy a karboxilcsoport és az aminocsoport ugyanahhoz a szénatomhoz kapcsolódik H

                                                                                ½½

                                                                      H₂N–C–COOH

                                                                                 ½

                                                                                 Q

A 20 féle fehérjeeredetű aminosav a Q oldalláncban különbözik egymástól.

Az aminosavak aminocsoportja bázisos jellegű, azaz a nitrogénatom nemkötő elektronpárja protonfelvételre képes. A karboxilcsoport, mint a savaknál láttuk, protonleadásra képes, tehát savas. Éppen ezért az aminosavak mind kristályos állapotban, mind vizes oldatban ún. ikerionos állapotúak, a karboxilcsoport hidrogénionja átadódik az aminocsoportnak ⁺H₃N–CH₂–COO^– (glicin) 

Amidkötés (peptidkötés) létrejötte, aminosavak reakciója egymással. Ilyenkor az egyik aminosav aminocsoportja és a másik aminosav karboxilcsoportja vízkilépéssel amidkötést képez. A létrejött molekulának továbbra is egyik végén szabad aminocsoportja, a másikon szabad karboxilcsoportja van, tehát sok aminosav tud ilyen módon egymáshoz kapcsolódni.

Fehérjék: A fehérjék óriásmolekulák. A vízben oldódó fehérjék kolloid oldatot képeznek. Ennek következtében:

–          Hőérzékenyek

–          Savakkal, sókkal denaturálhatók (kicsaphatók)

–          pH-érzékenyek

Az igen változatos összetételű fehérjék 20 féle aminosavból felépülő polipeptidek. Egy-egy fehérje sok ezer aminosavegységből épül fel. A fehérjékben az aminosavsorrendet, az aminosavszekvenciát a fehérjék elsődleges vagy primer szerkezetének nevezzük. A 20 féle aminosavból több ezer kapcsolódhat össze, ezért a fehérjék felépítésének a változatossága korlátlan.

A polipeptidláncban egymást követő amidcsoportok viszonylagos térbeli helyzetét – a poliamidláncolat a-hélix vagy b-redőzött réteg konformációját – a fehérjemolekula másodlagos szerkezetének nevezzük.

A szálas szerkezetű (fibrilláris) fehérjéknek általában vagy csak a-hélix vagy csak b-redőzött struktúrája van.

A fehérjék harmadlagos szerkezete egy adott fehérjemolekula egészének a térszerkezetét jelenti.

Globuláris vagy gömb alakú fehérjék:

A legbonyolultabb térszerkezetű fehérjék – enzimek, hemoglobin stb. – tartoznak ide. A globuláris fehérjék térszerkezete jóval bonyolultabb és összetettebb, mint a fibrillásoké, a-hélix és b-redőzött struktúra váltakozik bennük, meghatározott térszerkezetet alkotva.

Nukleinsavak

A nukleinsavak makromolekulák, amelyek minden sejtben megtalálhatók. Nukleinsavak segítségével történik a sejtekben a fehérjeszintézis, az átörökítés.

A nukleinsavat hidrolízissel összetevőkre bontották, melynek során háromféle alkotót találtak: foszforsavat, pentózt és nitrogéntartalmú heterociklusos vegyületeket, „bázisokat”, illetve nukleozidokat, amelyekben egy bázis egy cukorrészhez kapcsolódik.

A nukleinsavakban a cukorrész pentóz: vagy dezoxi-ribóz vagy ribóz. Ilyen alapon megkülönböztetünk DNS-t, azaz dezoxi-ribonukleinsavat és RNS-t, azaz ribonukleinsavat. Az RNS-ben és a DNS-ben előforduló bázisok nem teljesen azonosak.

 

Forrás: ebookz.hu