Бірнеше ондаған мың ең маңызды химиялық заттар біздің өмірімізге, киімімізге және аяқ киімімізге тығыз еніп, денемізді пайдалы элементтермен қамтамасыз етіп, бізге өмір сүру үшін оңтайлы жағдайларды қамтамасыз етті. Майлар, сілтілер, қышқылдар, газдар, минералды тыңайтқыштар, бояулар, пластмассалар химиялық элементтер негізінде жасалған өнімдердің аз ғана бөлігі болып табылады.
Бұл химия. Білмедің бе?
Таңертең тұрып бетімізді жуамыз,тісімізді жуамыз. Сабын, тіс пастасы, шампунь, лосьондар, кремдер химияға негізделген өнімдер. Біз шай қайнатамыз, лимонның бір бөлігін стаканға батырамыз және сұйықтықтың қалай жеңілірек болатынын байқаймыз. Біздің көз алдымызда химиялық реакция жүріп жатыр - бірнеше өнімдердің қышқыл-негіз әрекеттесуі. Жуынатын бөлме мен ас үй - әрқайсысы өзінше, бір нәрсе контейнерде немесе флаконда сақталатын үйдің немесе пәтердің шағын зертханасы. Қандай зат, олардың атауын затбелгіден танимыз: тұз, сода, ақтық, т.б.
Әсіресе тағам дайындау кезінде ас үйде көптеген химиялық процестер орын алады. Қуыруға арналған табалар мен кәстрөлдер сәтті аяқталдымұнда колбалар мен реторттар ауыстырылады және оларға жіберілген әрбір жаңа өнім сол жерде орналасқан құраммен әрекеттесе отырып, өзінің жеке химиялық реакциясын жүзеге асырады. Әрі қарай, адам өзі дайындаған ыдыстарды жей отырып, тағамды қорыту механизмін бастайды. Бұл да химиялық процесс. Және де бәрінде. Біздің бүкіл өміріміз Менделеевтің периодтық жүйесінің элементтерімен алдын ала анықталған.
Ашық үстел
Алғашында Дмитрий Иванович жасаған кесте 63 элементтен тұрды. Осы уақытқа дейін олардың қаншасы ашылды. Ғалым табиғатта өзінен бұрынғы адамдар әр жылдары бар және ашқан элементтердің толық емес тізбесін жіктегенін түсінді. Және ол дұрыс болып шықты. Жүз жылдан астам уақыт өткен соң, оның үстелі қазірдің өзінде 103 элементтен тұрды, 2000-шы жылдардың басында - 109-дан бастап, ашулар жалғасуда. Дүние жүзінің ғалымдары ресейлік ғалым жасаған кесте негізіндегі жаңа элементтерді есептеумен күресуде.
Менделеевтің периодтық заңы химияның негізі. Осы немесе басқа элементтер атомдарының өзара әрекеттесуі табиғатта негізгі заттарды түзді. Олар, өз кезегінде, бұрын белгісіз және олардың күрделі туындылары. Қазіргі кезде бар заттардың барлық атаулары химиялық реакциялар процесінде бір-бірімен қатынасқа түскен элементтерден шыққан. Заттардың молекулалары олардағы осы элементтердің құрамын, сондай-ақ атомдар санын көрсетеді.
Әр элементтің өз әріп таңбасы бар
Периодтық жүйеде элементтердің аты әріптік және символдық түрде беріледі. Біз жалғызбызайтамыз, формулаларды жазғанда басқаларды қолданамыз. Заттардың атауларын бөлек жазып, олардың бірқатар таңбаларын қараңыз. Ол өнімнің қандай элементтерден тұратынын, әрбір нақты заттың химиялық реакция процесінде сол немесе басқа құраушының қанша атомын синтездеуге болатындығын көрсетеді. Таңбалардың арқасында бәрі қарапайым және көрнекі.
Элементтердің символдық өрнектерінің негізі бастапқы әріптер, көп жағдайда элементтің латын тіліндегі атауынан кейінгі әріптердің бірі болды. Бұл жүйені 19 ғасырдың басында Швециядан келген химик Берцелиус ұсынған. Бір әріп бүгінде екі ондаған элементтердің атын білдіреді. Қалғандары екі әріптен тұрады. Мұндай атауларға мысалдар: мыс - Cu (cuprum), темір - Fe (ferrum), магний - Mg (магний) және т.б. Заттардың атауында белгілі бір элементтердің реакция өнімдері, ал формулаларда олардың символдық қатарлары берілген.
Өнім қауіпсіз және жақсы емес
Айналамыздағы химия қарапайым адам елестете алатындан әлдеқайда көп. Ғылыммен кәсіби түрде айналыспай, күнделікті өмірде онымен әлі де айналысуымыз керек. Біздің үстелдегі барлық заттар химиялық элементтерден тұрады. Тіпті адам денесі ондаған химиялық заттардан тұрады.
Табиғатта бар химиялық заттардың атауларын екі топқа бөлуге болады: күнделікті өмірде қолданылатын немесе қолданылмайтын. Күрделі және қауіпті тұздар, қышқылдар, эфир қосылыстары жоғары спецификалық және тек қана қолданыладыкәсіби қызметте. Оларды пайдалану кезінде сақтық пен дәлдікті және кейбір жағдайларда арнайы рұқсатты қажет етеді. Күнделікті өмірде таптырмас заттардың зияны аз, бірақ оларды дұрыс пайдаланбау ауыр зардаптарға әкелуі мүмкін. Бұдан зиянсыз химия жоқ деген қорытынды жасауға болады. Адам өмірі байланысты негізгі заттарды талдап көрейік.
Биополимер дененің құрылыс материалы ретінде
Ағзаның негізгі іргелі құрамдас бөлігі ақуыз – аминқышқылдары мен судан тұратын полимер. Ол жасушалардың, гормоналды және иммундық жүйелердің, бұлшықет массасының, сүйектердің, байламдардың, ішкі органдардың қалыптасуына жауап береді. Адам ағзасы бір миллиардтан астам жасушадан тұрады және олардың әрқайсысы ақуызды немесе оны ақуыз деп те атайды. Жоғарыда айтылғандарға сүйене отырып, тірі ағзаға аса қажет заттардың атауларын көрсетіңіз. Дененің негізі – жасуша, жасушаның негізі – белок. Басқасы берілмейді. Ақуыздың жетіспеушілігі, сондай-ақ оның артық болуы дененің барлық өмірлік маңызды функцияларының бұзылуына әкеледі.
20-ға жуық альфа-амин қышқылдары пептидтік байланыс арқылы макромолекулаларды құра отырып, белоктардың құрылысына қатысады. Олар, өз кезегінде, заттар COOH - карбоксил және NH2 - амин топтары өзара әрекеттесу нәтижесінде пайда болады. Белоктардың ең танымалы - коллаген. Ол фибриллярлық белоктар класына жатады. Ең бірінші, оның құрылымы құрылған, инсулин болып табылады. Тіпті химиядан алыс адам үшін бұл атаулар көп нәрсені айтады. Бірақ бұл заттардың бәрі бірдей біле бермейді -ақуыздар.
Маңызды аминқышқылдары
Белок жасушасы амин қышқылдарынан тұрады – молекулалардың құрылымында бүйірлік тізбегі бар заттардың атауы. Оларды түзеді: С – көміртек, N – азот, О – оттегі және Н – сутек. Жиырма стандартты аминқышқылдарының тоғызы жасушаларға тек тамақпен бірге енеді. Қалғандары әртүрлі қосылыстардың әрекеттесу процесінде организмде синтезделеді. Жасы ұлғайған сайын немесе аурулар болған кезде тоғыз маңызды аминқышқылдарының тізімі айтарлықтай кеңейеді және шартты түрде маңызды аминқышқылдарымен толықтырылады.
Жалпы бес жүзден астам әртүрлі аминқышқылдары белгілі. Олар көптеген тәсілдермен жіктеледі, олардың бірі оларды екі топқа бөледі: протеиногенді және протеиногенді емес. Олардың кейбіреулері белоктың пайда болуымен байланысты емес, ағзаның жұмыс істеуінде таптырмас рөл атқарады. Бұл топтардағы негізгі болып табылатын органикалық заттардың атаулары: глутамат, глицин, карнитин. Соңғысы бүкіл денеде липидтерді тасымалдаушы қызметін атқарады.
Майлар: қарапайым және қиын
Ағзадағы майға ұқсас заттардың барлығын біз липидтер немесе майлар деп атайтынбыз. Олардың негізгі физикалық қасиеті суда ерімейтіндігі. Дегенмен, басқа заттармен, мысалы, бензол, спирт, хлороформ және басқалармен әрекеттесу кезінде бұл органикалық қосылыстар оңай ыдырайды. Майлардың негізгі химиялық айырмашылығы қасиеттері ұқсас, бірақ құрылымы әртүрлі. Тірі ағзаның өмірінде бұл заттар оның энергиясына жауап береді. Сонымен, бір грамм липидтер шамамен қырық кДж бөлуге қабілетті.
Кірістердің көп санымайлы заттардың молекулалары олардың ыңғайлы және қолжетімді жіктелуіне мүмкіндік бермейді. Оларды біріктіретін басты нәрсе - олардың гидролиз процесіне қатынасы. Осыған байланысты майлар сабынданатын және сабынданбайтын болып табылады. Бірінші топты құрайтын заттардың атаулары жай және күрделі липидтер болып екіге бөлінеді. Қарапайым балауыздың кейбір түрлерін, хорестерол эфирлерін қамтиды. Екіншісі - сфинголипидтер, фосфолипидтер және басқа да бірқатар заттар.
Көмірсулар қоректік заттардың үшінші түрі ретінде
Тірі жасушаның ақуыздар мен майлармен бірге негізгі қоректік заттардың үшінші түрі көмірсулар болып табылады. Бұл H (сутегі), O (оттегі) және С (көміртек) тұратын органикалық қосылыстар. Көмірсулардың құрылымы мен атқаратын қызметі майларға ұқсас. Олар сондай-ақ дене үшін қуат көзі болып табылады, бірақ липидтерден айырмашылығы, олар негізінен өсімдік тектес тағаммен бірге келеді. Ерекшелік - сүт.
Көмірсулар полисахаридтерге, моносахаридтерге және олигосахаридтерге бөлінеді. Кейбіреулер суда ерімейді, басқалары керісінше. Төменде ерімейтін заттардың атаулары берілген. Оларға полисахаридтер тобынан крахмал және целлюлоза сияқты күрделі көмірсулар жатады. Олардың қарапайым заттарға ыдырауы ас қорыту жүйесі бөлетін шырындардың әсерінен болады.
Қалған екі топтың пайдалы заттары жидектер мен жемістерде ағзаға тамаша сіңетін суда еритін қант түрінде кездеседі. Олигосахаридтер – лактоза және сахароза, моносахаридтер – фруктоза және глюкоза.
Глюкоза және талшық
Глюкоза және талшық сияқты заттардың атаулары адамның күнделікті өмірінде жиі кездеседі. Екеуі де көмірсулар. Кез келген тірі ағзаның қанында және өсімдіктер шырынында болатын моносахаридтердің бірі. Екіншісі ас қорыту процесіне жауап беретін полисахаридтерден, басқа функцияларда талшық сирек қолданылады, бірақ ол да таптырмас зат болып табылады. Олардың құрылымы мен синтезі өте күрделі. Бірақ олардың қолданылуын назардан тыс қалдырмау үшін адам ағзасының өмірінде қабылданған негізгі функцияларды білу жеткілікті.
Глюкоза жасушаларды жүзім қанты сияқты затпен қамтамасыз етеді, бұл олардың ырғақты біркелкі жұмыс істеуіне қуат береді. Глюкозаның шамамен 70 пайызы жасушаларға тамақпен бірге түседі, қалған отыз - дене өздігінен өндіреді. Адам миы тағамдық глюкозаға өте мұқтаж, өйткені бұл орган глюкозаны өздігінен синтездей алмайды. Балдың құрамында ең көп мөлшерде болады.
Аскорбин қышқылы оңай емес
Бала кезінен барлығына таныс, С витаминінің көзі сутегі мен оттегі атомдарынан тұратын күрделі химиялық зат. Олардың басқа элементтермен әрекеттесуі тіпті тұздардың пайда болуына әкелуі мүмкін - қосылыстағы бір ғана атомды өзгерту жеткілікті. Бұл жағдайда заттың атауы мен класы өзгереді. Аскорбин қышқылымен жүргізілген тәжірибелер оның адам терісін қалпына келтіру қызметінде таптырмас қасиеттерін анықтады.
Сонымен қатар терінің иммундық жүйесін нығайтады, атмосфераның жағымсыз әсеріне қарсы тұруға көмектеседі. Қартаюға қарсы, ағартатын қасиеттері бар, қартаюды болдырмайды, бос радикалдарды бейтараптайды. Құрамындацитрустар, болгар бұрыштары, емдік шөптер, құлпынай. Шамамен жүз миллиграмм аскорбин қышқылын – оңтайлы тәуліктік дозаны итмұрын, теңіз шырғанағы және кивиден алуға болады.
Айналамыздағы заттар
Біздің бүкіл өміріміз химия екеніне сенімдіміз, өйткені адамның өзі оның элементтерінен тұрады. Азық-түлік, аяқ киім мен киім-кешек, гигиеналық құралдар - күнделікті өмірде ғылымның жемісін кездестіретін жердің кішкене бөлігі ғана. Біз көптеген элементтердің мақсатын білеміз және оларды өз пайдамызға пайдаланамыз. Сирек кездесетін үйде бор қышқылын да, біз айтқандай сөнген әкті де, ғылымға белгілі кальций гидроксидін де таппайсыз. Мыс сульфатын адам кеңінен қолданады. Заттың атауы оның негізгі компонентінің атынан шыққан.
Натрий бикарбонаты - қарапайым тұрмыстық сода. Бұл жаңа қышқыл сірке қышқылы. Табиғи немесе жануар текті кез келген элементпен. Олардың барлығы химиялық элементтер қосылыстарынан тұрады. Әркім өзінің молекулалық құрылымын түсіндіре алмайды, заттың атын, мақсатын біліп, оны дұрыс қолдану жеткілікті.
