Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

2.7: الهياكل العظمية الكربونية
فهرس المحتويات

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content.

Education
Carbon Skeletons
 
نسخة طبق الأصل

2.7: الهياكل العظمية الكربونية

نظره عامه

العمود الفقري لجميع المركبات العضوية هو هيكل عظمي الكربون. كل ذرة كربون يمكن أن تكون أربعة روابط ، و مع زيادة هيكل عظمي الكربون في الطول ، تزداد إمكانية إجراء تغييرات هيكلية ، مثل الهياكل الحلقية ، و الروابط المزدوجة ، و السلاسل الجانبية المتفرعة.

الكربون هو أساس الجزيئات العضوية

فالحياة على الأرض تعتمد على الكربون ، لأن كل الجزيئات التي تشكل الكائنات الحية تعتمد على ذرات الكربون. في قلب كل جزيء عضوي هيكل عظمي الكربون ، و الذي يرتبط بالذرات الأخرى. تنوع هذه الذرات الأخرى يعطي كل جزيء خصائصه الفريدة. يمكن أن يكوِّن الكربون أربعة روابط و نادراً ما يصبح أيوناً ، مما يجعله مكوناً مرناً للغاية للجزيئات. هذه الخصائص تجعل الكربون مكوناً أساسياً في جميع أشكال الحياة على الأرض ، و يوجد في وفرة ليس فقط على هذا الكوكب و لكن في جميع أنحاء الكون أيضاً.

وتشكل روابط الكربون الكربون ، الأساس لهيكل عظمي الكربون. ذرات الهيدروجين ترتبط بسهولة مع ذرة الكربون. الجزيئات التي تحتوي على الهيدروجين و الكربون فقط تسمى الهيدروكربونات. و عادة ما تشكل الهيدروكربونات إما سلاسل طويلة أو قد يكون لها فروع بارزة في نقاط مختلفة. تغيير عدد الروابط يغير خصائص الجزيء: على سبيل المثال ، فإن الأحماض الدهنية ذات ذيل هيدروكربوني طويل مع واحد أو أكثر من الروابط المزدوجة ، تتصرف بشكل مختلف عن الأحماض الدهنية مع عدم و جود روابط مزدوجة.

الأيزومرات هي طرق مختلفة لترتيب نفس العدد من الذرات

تسمى الجزيئات ذات الصيغة الكيميائية نفسها و لكن مع هياكل مختلفة الأيزومرات. يمكن رؤية مثال واحد من الايزومرات في اثنين من الجزيئات المختلفة التي تشترك في الصيغة الكيميائية C6H14. الهيكسان لديه سلسلة مستقيمة ، واحدة من ذرات الكربون ، في حين أن ايزوهكسان لديه نقطة تفرع على ذرة الكربون الثانية. و قد يكون لأيسومرات أخرى ترتيب مختلف للمجموعات الكيميائية على جانبي رابطةالكربون الكربون المزدوجة ، مما يؤدي إلى و جود هيكلين محتملين. البعض الآخر قد يكون لا يزال صور مرآة لبعضهم البعض ، و تسمى أيضا المتماثلات. مثل أصابع و إبهام اليد اليسرى و اليمني ، أجزاء المتماثلات كلها نفس الشكل ، لكنها لا تصطف عند تراكبها.

المجموعات الوظيفية تبني على هياكل عظمية الكربون

الخصائص الفريدة للجزيئات البيولوجية تمنحها مجموعات وظيفية _ المجموعات الكيميائية المرتبطة بهيكل عظمي الكربوني ، مثل الأمينية (–NH2) أو مجموعات الميثيل (–CH3). يمكن أن تتكون المجموعات الوظيفية من ذرات أخرى غير الكربون ، وبالتالي تتغير الخصائص الهيكلية و الكيميائية للجزيء. تفاعلات المجموعات الوظيفية حاسمة لكل شيء تقريبا يحدث في النظام البيولوجي ، و معرفة خصائص المجموعات الوظيفية يؤثر على العديد من مجالات الدراسة ، مثل تصميم العقاقير الاصطناعية.

Tags

Carbon Compounds Carbon Skeleton Organic Compounds Hydrocarbons Carbon Atoms Bond Formation Chain Lengthening Branched Side Chains Straight Chains Double Bonds Ring Structures Tetravalent Carbon Biological Molecules Carbon-carbon Bonds Hydrogen Atoms Hydrocarbon Properties

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter