Kelios dešimtys tūkstančių svarbiausių cheminių medžiagų tvirtai pateko į mūsų gyvenimą, drabužius ir avalynę, aprūpindamos mūsų organizmą naudingais elementais, suteikdamos mums optimalias gyvenimo sąlygas. Aliejai, šarmai, rūgštys, dujos, mineralinės trąšos, dažai, plastikai yra tik maža dalis gaminių, sukurtų cheminių elementų pagrindu.
Tai chemija. Nežinojote?
Ryte pabudę nusiplauname veidą ir išsivalome dantis. Muilas, dantų pasta, šampūnas, losjonai, kremai yra chemijos pagrindu pagaminti produktai. Užviriname arbatą, į stiklinę įmerkiame gabalėlį citrinos – ir stebime, kaip skystis šviesėja. Mūsų akyse vyksta cheminė reakcija – kelių produktų rūgščių ir šarmų sąveika. Vonios kambarys ir virtuvė - kiekviena savaip yra namo ar buto mini laboratorija, kurioje kažkas yra laikomas inde ar buteliuke. Kokios medžiagos, jų pavadinimą atpažįstame iš etiketės: druska, soda, b altumas ir kt.
Ypač daug cheminių procesų vyksta virtuvėje gaminant maistą. Keptuvės ir puodai sėkmingaičia pakeičiamos kolbos ir retortos, o kiekvienas į jas siunčiamas naujas produktas atlieka savo atskirą cheminę reakciją, sąveikaudamas su ten esančia kompozicija. Toliau žmogus, valgydamas savo paruoštus patiekalus, paleidžia maisto virškinimo mechanizmą. Tai taip pat cheminis procesas. Ir taip visame kame. Visas mūsų gyvenimas yra iš anksto nulemtas Mendelejevo periodinės lentelės elementų.
Atviras stalas
Iš pradžių Dmitrijaus Ivanovičiaus sukurtą lentelę sudarė 63 elementai. Būtent tiek jų tuo metu buvo atidaryta. Mokslininkas suprato, kad jis suskirstė toli gražu ne visą elementų, egzistavusių ir atrastų įvairiais metais gamtoje, sąrašą. Ir jis pasirodė teisus. Po daugiau nei šimto metų jo lentelę jau sudarė 103 elementai, 2000-ųjų pradžioje - iš 109, o atradimai tęsiasi. Viso pasaulio mokslininkai sunkiai apskaičiuoja naujus elementus, remdamiesi Rusijos mokslininko sukurta lentele.
Mendelejevo periodinis dėsnis yra chemijos pagrindas. Šių ar tų elementų atomų tarpusavio sąveika sukūrė pagrindines medžiagas gamtoje. Tai, savo ruožtu, yra anksčiau nežinomi ir sudėtingesni jų dariniai. Visi šiandien egzistuojančių medžiagų pavadinimai kilę iš elementų, kurie cheminių reakcijų metu užmezgė ryšį vienas su kitu. Medžiagų molekulės atspindi šių elementų sudėtį jose, taip pat atomų skaičių.
Kiekvienas elementas turi savo raidės simbolį
Periodinėje lentelėje elementų pavadinimai pateikiami ir tiesiogine, ir simboline prasme. Mes vienitariame, rašydami formules naudojame kitus. Atskirai užrašykite medžiagų pavadinimus ir pažiūrėkite į keletą jų simbolių. Rodoma, iš kokių elementų produktas susideda, kiek vienos ar kitos sudedamosios dalies atomų cheminės reakcijos procese galėtų susintetinti kiekviena konkreti medžiaga. Viskas yra gana paprasta ir vaizdinga, nes yra simbolių.
Simbolinės elementų išraiškos pagrindas buvo pradinė ir dažniausiai viena iš vėlesnių raidžių iš lotyniško elemento pavadinimo. Sistemą XIX amžiaus pradžioje pasiūlė Švedijos chemikas Berzelius. Viena raidė šiandien išreiškia dviejų dešimčių elementų pavadinimus. Likusi dalis yra dviejų raidžių. Tokių pavadinimų pavyzdžiai: varis – Cu (cuprum), geležis – Fe (ferrum), magnis – Mg (magnis) ir pan. Medžiagų pavadinime pateikiami tam tikrų elementų reakcijos produktai, o formulėse - jų simbolinė serija.
Produktas saugus ir ne toks geras
Chemijos aplink mus yra daug daugiau, nei gali įsivaizduoti paprastas žmogus. Profesionaliai nedarydami mokslų, vis tiek turime su tuo susidurti kasdieniame gyvenime. Viskas, kas yra ant mūsų stalo, yra sudaryta iš cheminių elementų. Netgi žmogaus kūnas sudarytas iš daugybės cheminių medžiagų.
Gamtoje egzistuojančių cheminių medžiagų pavadinimus galima suskirstyti į dvi grupes: naudojamas kasdieniame gyvenime ar ne. Sudėtingos ir pavojingos druskos, rūgštys, eteriniai junginiai yra labai specifiniai ir naudojami išskirtinaiprofesinėje veikloje. Juos naudojant reikia atsargiai ir tiksliai, o kai kuriais atvejais – specialaus leidimo. Kasdieniame gyvenime būtinos medžiagos yra mažiau nekenksmingos, tačiau netinkamas jų naudojimas gali sukelti rimtų pasekmių. Iš to galime daryti išvadą, kad nekenksmingos chemijos nėra. Išanalizuokime pagrindines medžiagas, su kuriomis susijusi žmogaus gyvybė.
Biopolimeras kaip statybinė kūno medžiaga
Pagrindinis esminis organizmo komponentas yra b altymai – polimeras, susidedantis iš aminorūgščių ir vandens. Ji atsakinga už ląstelių, hormonų ir imuninės sistemos, raumenų masės, kaulų, raiščių, vidaus organų formavimąsi. Žmogaus kūnas susideda iš daugiau nei vieno milijardo ląstelių ir kiekvienai jų reikia b altymų arba, kaip dar vadinama, b altymų. Remdamiesi tuo, kas išdėstyta pirmiau, pateikite medžiagų, kurios yra labiau būtinos gyvam organizmui, pavadinimus. Kūno pagrindas yra ląstelė, ląstelės pagrindas yra b altymai. Kito neduodama. B altymų trūkumas ir jų perteklius sutrikdo visas gyvybines organizmo funkcijas.
Apie 20 alfa-amino rūgščių dalyvauja b altymų konstravimo procese, kuriant makromolekules peptidiniais ryšiais. Jie, savo ruožtu, atsiranda dėl medžiagų COOH - karboksilo ir NH2 - amino grupių sąveikos. Garsiausias iš b altymų yra kolagenas. Jis priklauso fibrilinių b altymų klasei. Pats pirmasis, kurio struktūra buvo nustatyta, yra insulinas. Net ir žmogui, nutolusiam nuo chemijos, šie vardai daug ką pasako. Tačiau ne visi žino, kad šios medžiagos -b altymai.
Esminės aminorūgštys
B altymų ląstelė susideda iš aminorūgščių – medžiagų, kurios molekulių struktūroje turi šoninę grandinę, pavadinimas. Jas sudaro: C – anglis, N – azotas, O – deguonis ir H – vandenilis. Iš dvidešimties standartinių aminorūgščių devynios į ląsteles patenka tik su maistu. Likusią dalį organizmas sintetina įvairių junginių sąveikos procese. Su amžiumi ar sergant ligomis, devynių nepakeičiamų aminorūgščių sąrašas gerokai plečiasi ir pasipildo sąlyginai nepakeičiamomis.
Iš viso žinoma daugiau nei penki šimtai skirtingų aminorūgščių. Jie klasifikuojami įvairiais būdais, vienas iš jų skirsto į dvi grupes: proteinogeninius ir neproteinogeninius. Kai kurie iš jų atlieka nepakeičiamą vaidmenį organizmo veikloje, nesusiję su b altymų susidarymu. Šių grupių organinių medžiagų pavadinimai, kurie yra pagrindiniai: glutamatas, glicinas, karnitinas. Pastarasis yra lipidų pernešėjas visame kūne.
Riebalai: ir paprasti, ir sunkūs
Visos į riebalus panašios organizmo medžiagos, kurias anksčiau vadinome lipidais arba riebalais. Pagrindinė jų fizinė savybė yra netirpumas vandenyje. Tačiau sąveikaujant su kitomis medžiagomis, tokiomis kaip benzenas, alkoholis, chloroformas ir kt., šie organiniai junginiai gana lengvai skyla. Pagrindinis riebalų cheminis skirtumas yra panašios savybės, bet skirtinga struktūra. Gyvo organizmo gyvenime šios medžiagos yra atsakingos už jo energiją. Taigi vienas gramas lipidų gali išskirti apie keturiasdešimt kJ.
Daugelis gaunamų pranešimųriebiųjų medžiagų molekulės neleidžia jų patogiai ir prieinamai klasifikuoti. Pagrindinis dalykas, kuris juos vienija, yra požiūris į hidrolizės procesą. Šiuo atžvilgiu riebalai yra muilinami ir nemuilinami. Pirmąją grupę sudarančių medžiagų pavadinimai skirstomi į paprastus ir sudėtingus lipidus. Paprasta apima kai kurias vaško rūšis, choresterolio esterius. Antrasis – sfingolipidai, fosfolipidai ir daugybė kitų medžiagų.
Angliavandeniai kaip trečioji maistinių medžiagų rūšis
Trečias pagrindinių gyvos ląstelės maistinių medžiagų tipas kartu su b altymais ir riebalais yra angliavandeniai. Tai organiniai junginiai, susidedantys iš H (vandenilio), O (deguonies) ir C (anglies). Angliavandenių struktūra ir jų funkcijos yra panašios į riebalų. Jie taip pat yra kūno energijos š altiniai, tačiau skirtingai nei lipidai, daugiausia patenka su augalinės kilmės maistu. Išimtis yra pienas.
Angliavandeniai skirstomi į polisacharidus, monosacharidus ir oligosacharidus. Vieni netirpsta vandenyje, kiti veikia priešingai. Toliau pateikiami netirpių medžiagų pavadinimai. Tai apima tokius sudėtingus angliavandenius iš polisacharidų grupės kaip krakmolas ir celiuliozė. Jie skyla į paprastesnes medžiagas veikiant virškinimo sistemos išskiriamoms sultims.
Naudingos kitų dviejų grupių medžiagos yra uogose ir vaisiuose vandenyje tirpių cukrų pavidalu, kuriuos organizmas puikiai pasisavina. Oligosacharidai – laktozė ir sacharozė, monosacharidai – fruktozė ir gliukozė.
Gliukozė ir skaidulos
Tokie medžiagų pavadinimai kaip gliukozė ir skaidulos dažnai sutinkami kasdieniame žmogaus gyvenime. Abu yra angliavandeniai. Vienas iš monosacharidų, esančių bet kurio gyvo organizmo kraujyje ir augalų sultyse. Antrasis – iš polisacharidų, atsakingų už virškinimo procesą, kitose funkcijose ląsteliena naudojama retai, tačiau ji taip pat yra nepakeičiama medžiaga. Jų struktūra ir sintezė yra gana sudėtingi. Tačiau žmogui užtenka žinoti pagrindines kūno funkcijas, kurias jis atlieka gyvenime, kad neapleistų jų naudojimo.
Gliukozė aprūpina ląsteles tokia medžiaga kaip vynuogių cukrus, kuri suteikia energijos sklandžiam ritminiam jų funkcionavimui. Apie 70 procentų gliukozės į ląsteles patenka su maistu, likusius trisdešimt – organizmas pasigamina pats. Žmogaus smegenims labai reikia maistinės gliukozės, nes šis organas pats nepajėgus sintetinti gliukozės. Meduje jo yra didžiausias kiekis.
Askorbo rūgštis nėra taip paprasta
Visiems nuo vaikystės pažįstamas vitamino C š altinis yra sudėtinga cheminė medžiaga, susidedanti iš vandenilio ir deguonies atomų. Jų sąveika su kitais elementais netgi gali sukelti druskų susidarymą – pakanka pakeisti tik vieną atomą junginyje. Tokiu atveju pasikeis medžiagos pavadinimas ir klasė. Eksperimentai, atlikti su askorbo rūgštimi, atskleidė jos nepakeičiamas savybes regeneruojant žmogaus odą.
Be to, stiprina odos imuninę sistemą, padeda atsispirti neigiamam atmosferos poveikiui. Jis turi senėjimą stabdančių, balinančių savybių, stabdo senėjimą, neutralizuoja laisvuosius radikalus. Įtraukta įcitrusiniai vaisiai, paprikos, vaistažolės, braškės. Apie šimtą miligramų askorbo rūgšties – optimalią paros dozę – galima gauti su erškėtuogėmis, š altalankiais ir kiviais.
Daiktai aplink mus
Esame įsitikinę, kad visas mūsų gyvenimas yra chemija, nes pats žmogus visiškai susideda iš jos elementų. Maistas, avalynė ir drabužiai, higienos prekės – tai tik maža dalis to, kur kasdieniame gyvenime sutinkame mokslo vaisius. Mes žinome daugelio elementų paskirtį ir naudojame juos savo naudai. Retame name nerasite nei boro rūgšties, nei gesintų kalkių, kaip mes vadiname, nei mokslui žinomo kalcio hidroksido. Vario sulfatas yra plačiai naudojamas žmonių. Medžiagos pavadinimas kilęs iš jos pagrindinio komponento pavadinimo.
Natrio bikarbonatas yra įprasta buitinė soda. Ši nauja rūgštis yra acto rūgštis. Ir taip su bet kokiu natūralios ar gyvūninės kilmės elementu. Visi jie sudaryti iš cheminių elementų junginių. Toli gražu ne kiekvienas gali paaiškinti savo molekulinę struktūrą, pakanka žinoti medžiagos pavadinimą, paskirtį ir teisingai ją naudoti.
