Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

2.22: Вуглець - органічні молекули та функціональні групи

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    5052

    • Boundless
    • Boundless
    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі навчання
    • Охарактеризуйте важливість функціональних груп для органічних молекул

    Розташування функціональних груп

    Функціональні групи - це групи атомів, які зустрічаються всередині органічних молекул і надають цим молекулам специфічні хімічні властивості. Коли показані функціональні групи, органічну молекулу іноді позначають як «R». Функціональні групи знаходяться вздовж «вуглецевого хребта» макромолекул, яка утворюється ланцюгами та/або кільцями атомів вуглецю з випадковим заміщенням такого елемента, як азот або кисень. Молекули з іншими елементами в їх вуглецевій магістралі є заміщеними вуглеводнями. Кожен з чотирьох типів макромолекул - білки, ліпіди, вуглеводи та нуклеїнові кислоти - має свій характерний набір функціональних груп, що значною мірою сприяє його різним хімічним властивостям та його функції в живих організмах.

    Властивості функціональних груп

    Функціональна група може брати участь в специфічних хімічних реакціях. Деякі важливі функціональні групи в біологічних молекулах включають: гідроксильні, метилові, карбонільні, карбоксильні, амінофосфатні та сульфгідрильні групи. Ці групи відіграють важливу роль у формуванні таких молекул, як ДНК, білки, вуглеводи та ліпіди.

    Класифікація функціональних груп

    Функціональні групи зазвичай класифікуються як гідрофобні або гідрофільні залежно від їх заряду або полярності. Прикладом гідрофобної групи є неполярна молекула метану. Серед гідрофільних функціональних груп - карбоксильна група, що міститься в амінокислотах, деяких бічних ланцюгах амінокислот та головках жирних кислот, які утворюють тригліцериди та фосфоліпіди. Ця карбоксильна група іонізується, щоб вивільнити іони водню (H +) з групи COOH, що призводить до негативно зарядженої COO - групи; це сприяє гідрофільній природі будь-якої молекули, на якій вона знаходиться. Інші функціональні групи, такі як карбонільна група, мають частково негативно заряджений атом кисню, який може утворювати водневі зв'язки з молекулами води, знову роблячи молекулу більш гідрофільною.

    зображення
    Рисунок\(\PageIndex{1}\): Приклади функціональних груп: Показані тут функціональні групи знаходяться у багатьох різних біологічних молекулах, де «R» - органічна молекула.

    Водневі зв'язки між функціональними групами

    Водневі зв'язки між функціональними групами (всередині однієї молекули або між різними молекулами) важливі для функції багатьох макромолекул і допомагають їм правильно складатися і підтримувати відповідну форму, необхідну для правильного функціонування. Водневі зв'язки також беруть участь у різних процесах розпізнавання, таких як сполучення доповнюючої основи ДНК та зв'язування ферменту з його субстратом.

    зображення
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Водневі зв'язки в ДНК: водневі зв'язки з'єднують дві нитки ДНК разом, щоб створити структуру подвійної спіралі.

    Ключові моменти

    • Функціональні групи - це сукупності атомів, які прикріплюють вуглецевий скелет органічної молекули і надають специфічні властивості.
    • Кожен тип органічної молекули має свій певний тип функціональної групи.
    • Функціональні групи в біологічних молекулах відіграють важливу роль у формуванні таких молекул, як ДНК, білки, вуглеводи та ліпіди.
    • До функціональних груп належать: гідроксильні, метилові, карбонільні, карбоксильні, амінофосфатні та сульфгідрильні.

    Ключові умови

    • гідрофобний: відсутність спорідненості до води; не в змозі поглинати або змочувати водою
    • гідрофільні: мають спорідненість до води; здатний поглинати або змочувати водою

    Внески та віднесення

    • октет правило. Надано: Вікісловник. Розташований за адресою: uk.wiktionary.org/wiki/octet_rule. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
    • Коледж OpenStax, біологія. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest...ol11448/latest. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Вуглецевий цикл. Надано: клімат-головоломка Вікіпростір. Знаходиться за адресою: http://climate-jigsaw.wikispaces.com/The+Carbon+Cycle. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
    • макромолекула. Надано: Вікісловник. Розташований за адресою: en.wiktionary.org/wiki/макромолекула. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
    • вуглецевий цикл. Надано: Вікісловник. Розташований за адресою: uk.wiktionary.org/wiki/carbon_cycle. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest..._02_03_01f.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Лист з ламінарною структурою і u00a0pinnateu00a0venation. Надано: Вікісховище. Розташований за адресою: uk.wikipedia.org/wiki/leaf%23... Leaf_1_web.jpg. Ліцензія: Суспільне надбання: Немає відомих авторських прав
    • Коледж OpenStax, біологія. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest...ol11448/latest. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • ароматичні. Надано: Вікісловник. Розташований за адресою: uk.wiktionary.org/wiki/ароматичні. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
    • аліфатичний. Надано: Вікісловник. Розташований за адресою: uk.wiktionary.org/wiki/аліфатичний. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
    • ковалентний зв'язок. Надано: Вікісловник. Розташований за адресою: uk.wiktionary.org/wiki/covalent_bond. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest..._02_03_01f.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Лист з ламінарною структурою і u00a0pinnateu00a0venation. Надано: Вікісховище. Розташований за адресою: uk.wikipedia.org/wiki/leaf%23... Leaf_1_web.jpg. Ліцензія: Суспільне надбання: Немає відомих авторських прав
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest..._02_03_01f.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest...e_02_03_03.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest...e_02_03_02.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Коледж OpenStax, біологія. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest...ol11448/latest. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • ізомер. Надано: Вікісловник. Знаходиться за адресою: http://en.wiktionary.org/wiki/isomer. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
    • жирні кислоти. Надано: Вікісловник. Розташований за адресою: uk.wiktionary.org/wiki/fatty_acid. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest..._02_03_01f.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Лист з ламінарною структурою і u00a0pinnateu00a0venation. Надано: Вікісховище. Розташований за адресою: uk.wikipedia.org/wiki/leaf%23... Leaf_1_web.jpg. Ліцензія: Суспільне надбання: Немає відомих авторських прав
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest..._02_03_01f.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest...e_02_03_03.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest...e_02_03_02.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest...e_02_03_04.png. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest...e_02_03_05.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Коледж OpenStax, біологія. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest...ol11448/latest. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • енантіомер. Надано: Вікіпедія. Розташовано за адресою: uk.wikipedia.org/wiki/Enantiomer. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
    • Органічна хімія/Алкани/Стереоізомери. Надано: Вікіпідручники. Розташований за адресою: uk.wikibooks.org/Wiki/Органічна... /Стереоізомери. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
    • хіральність. Надано: Вікісловник. Розташований за адресою: uk.wiktionary.org/wiki/chirality. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
    • енантіомер. Надано: Вікісловник. Розташований за адресою: uk.wiktionary.org/wiki/enantiomer. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
    • стереоізомер. Надано: Вікісловник. Розташований за адресою: uk.wiktionary.org/wiki/стереоізомер. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest..._02_03_01f.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Лист з ламінарною структурою і u00a0pinnateu00a0venation. Надано: Вікісховище. Розташований за адресою: uk.wikipedia.org/wiki/leaf%23... Leaf_1_web.jpg. Ліцензія: Суспільне надбання: Немає відомих авторських прав
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest..._02_03_01f.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest...e_02_03_03.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest...e_02_03_02.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest...e_02_03_04.png. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest...e_02_03_05.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest...e_02_03_06.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Коледж OpenStax, біологія. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest...ol11448/latest. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • гідрофільні. Надано: Вікісловник. Знаходиться за адресою: http://en.wiktionary.org/wiki/hydrophilic. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
    • гідрофобний. Надано: Вікісловник. Розташований за адресою: uk.wiktionary.org/wiki/гідрофобний. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
    • Функціональна група. Надано: Вікіпедія. Розташований за адресою: uk.wikipedia.org/wiki/Функціональна група. Ліцензія: CC BY-SA: Із Зазначенням Авторства
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest..._02_03_01f.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Лист з ламінарною структурою і u00a0pinnateu00a0venation. Надано: Вікісховище. Розташований за адресою: uk.wikipedia.org/wiki/leaf%23... Leaf_1_web.jpg. Ліцензія: Суспільне надбання: Немає відомих авторських прав
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest..._02_03_01f.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest...e_02_03_03.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest...e_02_03_02.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest...e_02_03_04.png. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest...e_02_03_05.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest...e_02_03_06.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest...e_02_03_08.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства
    • Коледж OpenStax, вуглець. 16 жовтня 2013 року. Надається: OpenSTAX CNX. Знаходиться за адресою: http://cnx.org/content/m44393/latest...e_02_03_07.jpg. Ліцензія: CC BY: Зазначення авторства