مركبات عضوية تعد مصدرًا للطاقة المختزنة في الجسم.. الهيدروكربونات الهرمونات الإنزيمات الكربوهيدرات

مركبات عضوية تعد مصدرًا للطاقة المختزنة في الجسم.. الهيدروكربونات الهرمونات الإنزيمات الكربوهيدرات، المركب العضوي هو أي مركب من المركبات الكيميائية التي تحتوي جزيئاتها على الكربون فيما عدا الكربيدات، الكربونات، ثنائي أكسيد الكربون، البيكربونات، السيانات. دراسة المركب العضوي تسمى الكيمياء العضوية. وعديد من هذه المركبات مثل البروتينات والليبيدات والكربوهيدرات ذات أهمية كبيرة في علم الكيمياء الحيوية.

بعض تصنيفات المركبات العضوية تتضمن المركبات الأليفاتية، وهي سلاسل كربون يمكن أن تكون ذات تركيب معدل عن طريق المجموعات الفعالة، والهيدروكربونات الأروماتية، والتي تحتوى على واحدة أو أكثر من حلقات البنزين، مركب غير متجانس الحلقة والتي تتضمن وجود ذرات غير الكربون في تكوين الحلقات، البوليمرات وهي سلاسل طويلة من الوحدات المتكررة.

الخط الفاصل بين المركبات العضوية وغير العضوية هو اعتبارات تاريخية قديمة في العلوم، وبصفة عامة فإنه يمكن تعريف المركبات العضوية على أنها التي تحتوي على روابط كربون-هيدروجين، والمركبات غير العضوية هي المركبات التي لا تحتوى على مثل هذه الروابط. وعلى هذا فإن حمض الكربونيك غير عضوي، بينما حمض الفورميك عضوي، أي أن الحمض الدهني الأول عضوي، على الرغم من أنه يمكن أن يطلق عليه «حمض الكربونوس» كما أن شكله اللا مائي «أنهيدريد» أول أكسيد الكربون غير عضوي.

المصطلح «عضوي» هو اسم تاريخي، يرجع للقرن التاسع عشر، عندما كان يعتقد أن المركبات العضوية يمكن أن تصنع فقط في داخل الكائنات الحية خلال عمليات تحول الطاقة بها.

ومعظم المركبات العضوية النقية يتم تصنيعها، وبالرغم من ذلك يستخدم المصطلح «عضوي» للتعبير عنها، (شاهد اصطناع عضوي).

العناصر المكونة للمادة	المجموعة العضوية	المجموعة الوظيفية
C,H	الهيدروكربونات	C,H
C,H,X	مشتقات هالوجينية للهيدروكربونات	R-X , Ar-X
C,H,O	كحولات، فينولات	R-OH , Ar-OH
C,H,O	إيثرات	R-O-R , Ar-O-R
C,H,O	الدهيدات	R-CHO , Ar-CHO
C,H,O	كيتونات	R2Co , Ar-CO-R
C,H,O	أحماض كربوكسيلية	R-COOH ,Ar-COOH
C,H,O	استرات	R-COOR ,Ar-COOR
C,H,N	الأمينات	R-NH² ,Ar-NH²
C,H,N,O	الأميدات	R-CO-NH² , Ar-CO-NH²

تصنيف

يمكن تصنيف المركبات العضوية بعدة طرق. أحد الاختلافات الرئيسية بين المركبات الطبيعية والاصطناعية. يمكن أيضًا تصنيف المركبات العضوية أو تقسيمها إلى أجزاء من خلال وجود ذرات غير متجانسة، على سبيل المثال، المركبات العضوية المعدنية، التي تتميز بالروابط بين الكربون والمعدن، ومركبات الفوسفور العضوي، والتي تتميز بالروابط بين الكربون والفوسفور.

هناك تمييز آخر، يعتمد على حجم المركبات العضوية، ويميز بين الجزيئات الصغيرة والبوليمرات.

مركبات طبيعية

تشير المركبات الطبيعية إلى تلك التي تنتجها النباتات أو الحيوانات. لا يزال يتم استخراج الكثير منها من مصادر طبيعية لأن إنتاجها مصطنعًا سيكون أكثر تكلفة. تشمل الأمثلة معظم السكريات، وبعض القلويات والتربينويدات، وبعض العناصر الغذائية مثل فيتامين ب ₁₂، وبشكل عام، تلك المنتجات الطبيعية ذات الجزيئات الكبيرة أو المعقدة ذات القياس الفراغي الموجودة بتركيزات معقولة في الكائنات الحية.

المركبات الأخرى ذات الأهمية القصوى في الكيمياء الحيوية هي المستضدات والكربوهيدرات والإنزيمات والهرمونات والدهون والأحماض الدهنية والناقلات العصبية والأحماض النووية والبروتينات والببتيدات والأحماض الأمينية والليكتين والفيتامينات والدهون والزيوت.

مركبات اصطناعية

تُعرف المركبات التي يتم تحضيرها عن طريق تفاعل مركبات أخرى باسم «التركيبية». قد تكون إما مركبات موجودة بالفعل في النباتات أو الحيوانات أو تلك التي لا تحدث بشكل طبيعي.

معظم البوليمرات (الفئة التي تشمل جميع المواد البلاستيكية والمطاط) هي مركبات عضوية تركيبية أو شبه اصطناعية.

التكنولوجيا الحيوية

يتم تصنيع العديد من المركبات العضوية - مثالان منها الإيثانول والأنسولين - صناعيًا باستخدام كائنات حية مثل البكتيريا والخميرة. عادة، يتم تغيير الحمض النووي للكائن الحي للتعبير عن المركبات التي لا ينتجها عادة الكائن الحي. لم يكن العديد من هذه المركبات المهندسة بالتكنولوجيا الحيوية موجودًا من قبل في الطبيعة.

قواعد بيانات

قاعدة بيانات (CAS) هي المستودع الأكثر شمولاً للبيانات المتعلقة بالمركبات العضوية، بحيث يتم تقديم أداة بحث دائرة المستخلصات الكيميائية (بالإنجليزية: SciFinder).
تحتوي قاعدة بيانات بايلشتاين على معلومات حول 9.8 مليون مادة، وتغطي المؤلفات العلمية من 1771 حتى الوقت الحاضر، ويمكن الوصول إليها اليوم عبر ريكسيس. تتوفر الهياكل والتنوع الكبير في الخصائص الفيزيائية والكيميائية لكل مادة، مع الإشارة إلى الأدبيات الأصلية.
يحتوي بوب كيم على 18.4 مليون مدخل على المركبات ويغطي بشكل خاص مجال الكيمياء الطبية.

يوجد عدد كبير من قواعد البيانات الأكثر تخصصًا لفروع متنوعة من الكيمياء العضوية.

تحديد بنية كيميائية

والأدوات الرئيسية هي مطيافية الرنين المغناطيسي النووي بالبروتون والكربون 13، والتحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء، وقياس الطيف الكتلي، والتحليل الطيفي للأشعة المرئية / فوق البنفسجية، وتصوير البلورات بالأشعة السينية.