أهم وظائف وأنواع المركبات العضوية والفرق بين المركب العضوي والغير عضوي

من أهم المعلومات عن المركبات العضوية إنها تسمى بالإنجليزية Organic compound، وتشير إلى عدد كبير من المركبات الكيميائية، والتي تضم بشكل أساسي ذرة أو أكثر من مادة الكربون، والتي ترتبط مع ذرات عناصر مختلفة من خلال روابط تساهمية، وبذلك تتكون المادة من عدة عناصر مثل الأكسجين والنيتروجين والهيدروجين، وبالرغم من أن الكربون عنصر أساسي في تصنيف المركبات العضوية، إلا أنه يمكن أن يكون من ضمن محتويات بعض المركبات مثل الكربونات، والسيانيد، والكربيدات، ومن خلال موقع مفاهيم سوف نتعرف معكم عن أبرز المعلومات المتعلقة بالمركبات العضوية.

للنشر

واتس اب شارك غرد شارك

جدول المحتويات

• معلومات عن المركبات العضوية
• نطاقات المركبات العضوية
• أنواع المركبات العضوية
  • الكربوهيدرات
  • البروتينات
  • الدهون
  • الأحماض النووية
• وظائف المركبات العضوية
• ظهور المركبات العضوية
• تطبيق المركبات العضوية
• الفرق بين المركبات العضوية وغير العضوية

معلومات عن المركبات العضوية

• من الجدير بالذكر أن جميع الكائنات الحية تعتمد بشكل أساسي على المركبات العضوية، وحتى القرن التاسع عشر اعتقد الكثير أنه لا يمكن إنتاج هذه المركبات أبداً، إلا عن طريق القوة الحيوية والتي لا توجد إلا في الكائنات الحية، وظل هذا الاعتقاد سائداً حتى استطاع الكيميائي الألماني فريدريك فولر إثبات عكس ذلك في عام 1828م.
• وذلك عندما قام بإنتاج اليوريا بدون قصد في المختبر الخاص به من خلال استخدام مواد غير عضوية، وذلك على عكس تكوينها الطبيعي أجسام الثدييات، وشكل تركيب الكربون الذري والفريد وطريقة الارتباط مع العناصر الأخرى، حتى تم تكوين ما يصل إلى أربع روابط تساهمية تقريباً.
• كما يتم تكوين سلاسل بشكل مستقر طويلة وتكون هي السبب في تكوين عدد كبير جداً من المركبات العضوية.

نطاقات المركبات العضوية

تدخل المركبات العضوية في العديد من النطاقات، والتي منها ما يلي:

• توجد بشكل أساسي لجميع الكائنات الحية.
• تحتوي جميع أنواع الأطعمة على المركبات العضوية.
• تضم المواد الحيوية المركبات العضوية، مثل الكلوروفيل، والهيموجلوبين، والهرمونات.
• الملابس المصنوعة من الحرير أو القطن أو الألياف الصناعية أو الصوف.
• توحد بأنواع الوقود مثل الخشب والفحم والغاز الطبيعي، والنفط.
• مكونات الطلاء المختلفة، مثل الدهانات والورنيش.
• الأدوية الصناعية والمضادات الحيوية، والأحماض النووية.
• توجد بالصناعات المختلفة، مثل المطاط الطبيعي والبلاستيك والصناعي والمبيدات الحشرية والأصباغ.

أنواع المركبات العضوية

هناك أربعة أنواع أساسية من المركبات العضوية، والتي تتواجد بشكل رئيسي في الكائنات الحية، كما يوجد عدد من الأنواع الإضافية التي توجد ببعض الكائنات فقط، وفيما يلي الأنواع الأربعة الأساسية:

الكربوهيدرات

• تتميز الكربوهيدرات بأنها أكثر الأنواع الموجودة في الكائنات الحية.
• تتكون من عناصر الهيدروجين والكربون والأكسجين.
• نسبة الأكسجين 2:1.
• تعرف الكربوهيدرات بأنها مصادر الطاقة في الكائنات الحية، تصنف وفقا لعدد الوحدات الفرعية فيها، مثل البكتين، والسليلوز،، والفركتوز، والجلوكوز.

البروتينات

• تعد الأحماض الأمينية هي العنصر الأساسي في بناء البروتينات، وتسمى ببتيدات، ويمكن أن تتكون البروتينات من سلسلة واحدة من الببتيد، كما يمكن أن تتكون من عدة سلاسل، حتى تكون سلسلة معقدة.
• تتكون البروتينات من عدة عناصر وهي الهيدروجين والأكسجين والكربون.
• تدخل عدة عناصر أخرى في تركيب البروتينات، مثل المغنيسيوم والنحاس والفوسفور والكبريت، والحديد.
• تعمل البروتينات على تحفيز التفاعلات الكيميائية، كما تستخدم كوحدات بنائية، ونقل المواد والاستجابة المناعية.

الدهون

• تحتوي الدهون على عدد من عناصر الكربون والهيدروجين والأكسجين، مع العلم أن نسبة الهيدروجين إلى نسبة الأكسجين أعلى من نسبة الكربوهيدرات.
• تنقسم الدهون إلى 3 مجموعات رئيسية، وهي الستيرويدات المتكون من أربع حلقات كربونية متصلة ببعض، والدهون الثلاثية التي تضم الزيوت والدهون والشموع، والذي يتكون من 3 أنواع الأحماض الدهنية التي ترتبط بالجليسرول، والمجموعة الثالثة هي الفوسفوليبيد التي تشبه كثيرا الدهون الثلاثية ما عدا أنها تمتلك عدد من الفوسفات والذي يعمل كتعويض عن أحد سلاسل الأحماض الدهنية.
• تمثل الدهون الوحدات البنائية، وتعد مصدر تخزين الطاقة، كذلك تعمل على مساعدة الخلايا على التواصل ببعضهم البعض.
• تتنوع الدهون ومن أمثلتها زيت الزيتون والكولسترول والبارافين والإستروجين والسمن.

الأحماض النووية

• الأحماض النووية هي نوع من البوليمرات البيولوجية، وتتكون من عدة سلاسل من مونومرات النيوكليوتيدات، والتي تتكون قاعدة نيتروجينية، وجزئ سكر، وعدد من مجموعات الفوسفات.
• تمثل الأحماض النووية الشفرة الخاصة بالمعلومات الجينية الخاصة بخلايا الكائنات الحي.
• من أمثلة الأحماض النووية الحمض الريبوزي RNA، والحمص الريبوزي منقوص الأكسجين DNA.

وظائف المركبات العضوية

أوضح الكيميائيون بعد دراستهم للمركبات العضوية العديد من معلومات عن المركبات العضوية، والتي تشمل وظائفها، وقد اكتشف منهم في وقت مبكر أنه يوجد مجموعات من الذرات تشكل عدة أنماط من التفاعلات للجزيئات، وتعرف هذه العملية باسم المجموعات الوظيفية، ومن خلال دراسة هذه العملية والتركيز عليها يتم فهم العديد من التفاعلات التي تمر بها الجزيئات، كما تزداد تعقيد خصائص الجزيئات في حالة تكوينها بأكثر من مجموعة وظيفية، وفيما يلي أمثلة على المجموعات الوظيفية الرئيسية:

الألكانات

• هي المركبات التي تتكون من ذرات الكربون الذي يرتبط بروابط تساهمية مع الهيدروجين، مثل البيوتان، والإيثان، والميثان، والبروبان.

الألكينات

• هي واحدة من المركبات العضوية، التي تضم رابطة بشكل مزدوج تتكون من ذرات الكربون، ويكون أحدهم رابطة باي، والأخرى رابطة سيجما، وتتميز هذه المجموعة بأنها واسعة الانتشار في الطبيعة، حيث أنها عامة جداً في الكيمياء.
• من أمثلة هذه المجموعة فيتامين أ الهام والضروري للرؤية، والإيثيلين.

الألكاينات

• الألكاينات هي الجزيئات التي تضم رابطة ثلاثية بين جميع ذرات الكربون، وتكون رابطتي منها باي، والثالثة سيجما.
• من أمثلة الألكاينات الأسيتيلين.

الكحولات والفينولات

• تتكون الكحوليات من ارتباط مجموعة ألكان ومجموعة هيدروكسيل.
• من أمثلة الكحولات الإيثانول.
• تتشكل والفينولات عند ارتباط حلقة أريل ومجموعة هيدروكسيل.

الهاليدات

• الهاليدات هي المركبات العضوية التي تحتوي على الكلور والهالوجينات والفلور، والبروم.
• من أمثلة الهاليدات كلوريد الفينيل

ظهور المركبات العضوية

اكتشف الكيمياء العضوية الألمانيان وفريدريك وولر وفون ليبيغ، في نهاية القرن الثامن عشر ومطلع القرن التاسع عشر عزل عدد من المركبات العضوية، والتي تم استخراجها من النبات والحيوانات فقط، على سبيل المثال تم عزل حمض باسم الفورميك من النمل، كما تم عزل حمض باسم الصفصاف من لحاء الصفصاف، وعدد من الأحماض الأخرى.

تطبيق المركبات العضوية

ذكرنا أن المركبات العضوية توجد في جميع الكائنات الحية، حيث تشغل هذه المركبات حوالي ثلث المركبات التي يتم إنتاجها صناعياً، ويجدر بالذكر أن اكتشاف المركبات العضوية ساهم في عدة مجالات، حيث ابتكر العلماء طريقة تحلل المواد، حتى يتم مراقبة تدهور الوثائق التاريخية والكتب القديمة.

الفرق بين المركبات العضوية وغير العضوية

تختلف المركبات العضوية عن المركبات الغير عضوية، وفيما يلي أوجه الاختلاف بينهم:

• تحتوي المركبات العضوية بشكل أساسي على الكربون، ولكن بعض المركبات الغير العضوية لا تحتوي على الكربون.
• تحتوي كافة المركبات العضوية على عنصر الكربون الذي يرتبط مع الهيدروجين، ولكن المركبات غير العضوية تحتوي على الكربون الغير مرتبط بالهيدروجين.
• تحتوي المركبات العضوية على حمض نووي مثل البنزين وسكر المائدة، ولكن المركبات غير العضوية تحتوي على ملح الطعام وبعض المعادن مثل الفضة.