Ako viete, všetky látky možno rozdeliť do dvoch veľkých kategórií – minerálne a organické. Je možné uviesť mnoho príkladov anorganických alebo minerálnych látok: soľ, sóda, draslík. Aké typy spojení však patria do druhej kategórie? Organické látky sú prítomné v každom živom organizme.
Proteíny
Proteíny sú najdôležitejším príkladom organickej hmoty. Zahŕňajú dusík, vodík a kyslík. Okrem nich sa niekedy v niektorých proteínoch môžu nachádzať aj atómy síry.
Bielkoviny sú jednou z najdôležitejších organických zlúčenín a v prírode sa vyskytujú najčastejšie. Na rozdiel od iných zlúčenín majú proteíny určité charakteristické vlastnosti. Ich hlavnou vlastnosťou je obrovská molekulová hmotnosť. Napríklad molekulová hmotnosť atómu alkoholu je 46, benzénu 78 a hemoglobínu 152 000. V porovnaní s molekulami iných látok sú proteíny skutočnými obrami obsahujúcimi tisíce atómov. Niekedy ich biológovia nazývajú makromolekuly.
Proteíny sú najkomplexnejšie zo všetkých organickýchbudov. Patria do triedy polymérov. Ak sa pozrieme na molekulu polyméru pod mikroskopom, môžeme vidieť, že ide o reťazec pozostávajúci z jednoduchších štruktúr. Nazývajú sa monoméry a v polyméroch sa mnohokrát opakujú.
Okrem bielkovín existuje veľké množstvo polymérov – kaučuk, celulóza, ale aj obyčajný škrob. Tiež veľa polymérov bolo vytvorených ľudskou rukou - nylon, lavsan, polyetylén.
Tvorba bielkovín
Ako vznikajú bielkoviny? Sú príkladom organických látok, ktorých zloženie v živých organizmoch určuje genetický kód. Pri ich syntéze sa v drvivej väčšine prípadov používajú rôzne kombinácie 20 aminokyselín.
Nové aminokyseliny sa môžu tvoriť už vtedy, keď proteín začne v bunke fungovať. Zároveň sa v ňom nachádzajú iba alfa-aminokyseliny. Primárna štruktúra opísanej látky je určená sekvenciou zvyškov aminokyselín. A vo väčšine prípadov sa polypeptidový reťazec počas tvorby proteínu skrúti do špirály, ktorej závity sú umiestnené blízko seba. V dôsledku tvorby vodíkových zlúčenín má pomerne silnú štruktúru.
Tuky
Tuky sú ďalším príkladom organickej hmoty. Človek pozná veľa druhov tukov: maslo, hovädzí a rybí tuk, rastlinné oleje. Vo veľkom množstve sa v semenách tvoria tukyrastliny. Ak olúpané slnečnicové semienko položíte na list papiera a stlačíte, na liste zostane mastná škvrna.
Sacharidy
Nie menej dôležité v divočine sú sacharidy. Nachádzajú sa vo všetkých rastlinných orgánoch. Sacharidy zahŕňajú cukor, škrob a vlákninu. Sú bohaté na zemiakové hľuzy, banánové ovocie. Je veľmi ľahké zistiť škrob v zemiakoch. Pri reakcii s jódom sa tento sacharid zmení na modrý. Môžete si to overiť kvapnutím trochy jódu na zemiakový plátok.
Cukor tiež ľahko spoznáte – všetky chutia sladko. Veľa uhľohydrátov tejto triedy sa nachádza v ovocí hrozna, vodných melónov, melónov, jabloní. Sú to príklady organických látok, ktoré sa vyrábajú aj v umelých podmienkach. Napríklad cukor sa získava z cukrovej trstiny.
A ako vznikajú sacharidy v prírode? Najjednoduchším príkladom je proces fotosyntézy. Sacharidy sú organické látky, ktoré obsahujú reťazec niekoľkých atómov uhlíka. Obsahujú tiež niekoľko hydroxylových skupín. V procese fotosyntézy sa cukor anorganických látok tvorí z oxidu uhoľnatého a síry.
Vláknina
Vláknina je ďalším príkladom organickej hmoty. Väčšina z nich sa nachádza v semenách bavlny, ako aj v stonkách rastlín a ich listoch. Vlákno pozostáva z lineárnych polymérov, jeho molekulová hmotnosť sa pohybuje od 500 tisíc do 2 miliónov.
V najčistejšej podobe predstavujelátka, ktorá nemá vôňu, chuť a farbu. Používa sa pri výrobe fotografického filmu, celofánu, výbušnín. V ľudskom tele sa vláknina nevstrebáva, ale je nevyhnutnou súčasťou stravy, pretože stimuluje žalúdok a črevá.
Organické a anorganické látky
Existuje mnoho príkladov tvorby organických a anorganických látok. Tie posledné vždy pochádzajú z minerálov – neživých prírodných telies, ktoré vznikajú v hlbinách zeme. Sú tiež súčasťou rôznych hornín.
V prírodných podmienkach vznikajú anorganické látky v procese deštrukcie minerálov alebo organických látok. Na druhej strane z minerálov neustále vznikajú organické látky. Napríklad rastliny absorbujú vodu so zlúčeninami rozpustenými v nej, ktoré následne prechádzajú z jednej kategórie do druhej. Živé organizmy využívajú na potravu hlavne organickú hmotu.
Dôvody rozmanitosti
Školáci alebo študenti často potrebujú odpovedať na otázku, aké sú dôvody rozmanitosti organických látok. Hlavným faktorom je, že atómy uhlíka sú prepojené pomocou dvoch typov väzieb – jednoduchých a viacnásobných. Môžu tiež vytvárať reťazce. Ďalším dôvodom je rôznorodosť rôznych chemických prvkov, ktoré sú súčasťou organickej hmoty. Okrem toho je rôznorodosť spôsobená aj alotropiou - fenoménom existencie toho istého prvku v rôznychpripojenia.
A ako vznikajú anorganické látky? Prírodné a syntetické organické látky a ich príklady sa študujú na stredných školách aj v špecializovaných vysokých školách. Tvorba anorganických látok nie je taký zložitý proces ako tvorba bielkovín alebo sacharidov. Ľudia napríklad od nepamäti získavali sódu zo sódových jazierok. V roku 1791 chemik Nicolas Leblanc navrhol syntetizovať ho v laboratóriu pomocou kriedy, soli a kyseliny sírovej. Kedysi bola sóda, ktorú dnes pozná každý, pomerne drahý produkt. Na vykonanie experimentu bolo potrebné zapáliť kuchynskú soľ spolu s kyselinou a potom zapáliť výsledný síran spolu s vápencom a dreveným uhlím.
Ďalším príkladom anorganických látok je manganistan draselný alebo manganistan draselný. Táto látka sa získava v priemyselných podmienkach. Proces tvorby spočíva v elektrolýze roztoku hydroxidu draselného a mangánovej anódy. V tomto prípade sa anóda postupne rozpúšťa za vzniku fialového roztoku - ide o známy manganistan draselný.
