Теория химического строения органических соединений А.М. Бутлерова

Теория химического строения объясняет многообразие органических соединений. Оно обусловлено способностью четырехвалентного углерода образовывать углеродные цепи и кольца, соединяться с атомами других элементов и наличием изомерии химического строения органических соединений. Эта теория заложила научные основы органической химии и объяснила ее важнейшие закономерности. Основные принципы своей теории А.М. Бутлеров изложил в докладе «О теории химического строения».

Основные положения теории строения сводятся к следующему:

1) в молекулах атомы соединены друг с другом в определенной последовательности в соответствии с их валентностью. Порядок связи атомов называется химическим строением;

2) свойства вещества зависят не только от того, какие атомы и в каком количестве входят в состав его молекулы, но и от того, в каком порядке они соединены между собой, т. е. от химического строения молекулы;

3) атомы или группы атомов, образовавшие молекулу, взаимно влияют друг на друга.

В теории химического строения большое внимание уделяется взаимному влиянию атомов и групп атомов в молекуле.

Химические формулы, в которых изображен порядок соединения атомов в молекулах, называются структурными формулами или формулами строения.

Значение теории химического строения А.М. Бутлерова:

1) является важнейшей частью теоретического фундамента органической химии;

2) по значимости ее можно сопоставить с Периодической системой элементов Д.И. Менделеева;

3) она дала возможность систематизировать огромный практический материал;

4) дала возможность заранее предсказать существование новых веществ, а также указать пути их получения.

Теория химического строения служит руководящей основой во всех исследованиях по органической химии

 

2. Витамины и коферменты.

Витамины — низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, необходимые для осуществления важнейших процессов, протекающих в живом организме. Для нормальной жизнедеятельности человека витамины необходимы в небольших количествах, но так как в организме они не синтезируются в достаточном количестве, то должны поступать с пищей в качестве необходимого ее компонента. Их отсутствие или недостаток в организме вызывает гиповитаминозы (болезни в результате длительного недостатка) и авитаминозы (болезни в результате отсутствия витаминов). При приеме витаминов в количествах, значительно превышающих физиологические нормы, могут развиваться гипервитаминозы.

Для многих витаминов в настоящее время уже выяснена их специфическая роль в метаболизме. Во всех случаях они функционируют как часть большой молекулы вещества, названного коферментом. Кофермент служит своего рода партнером фермента и субстратом для осуществления некоторых реакций. Авитаминоз, возникающий при недостаточности того или иного витамина, есть следствие нарушений в метаболизме, вызванных нехваткой кофермента.

Витамины были открыты в конце 19 столетия русскими учеными Н.И. Лунин и В.В Пашутин. В 1912 г. Польский ученый К.Функ предложил витамины называть витаминами

Витамины не являются поставщиками энергии и не имеют существенного структурного значения. Вместе с тем существуют витагены - витаминоподобные вещества, которые требуются в больших количествах по сравнению с собственно витаминами и выполняют в основном структурную роль (холин, инозит, ПНЖК и др.)
Витамины классифицируются на водорастворимые (группа В, С, Р, РР) и жирорастворимые (A, D, Е, К). Номенклатура (система названий) витаминов базируется на трех принципах:
• По буквам латинского алфавита - А, В, С, D и др.
• По особенностям химического строения - тиамин, рибофлавин и др.
• По болезни, развивающейся при отсутствии данного витамина, с приставкой "анти" - антиневритный, антирахитный, антицинготный и др.
Авитаминоз - последствие полного отсутствия витамина в организме гиповитаминоз - его нехватки. Первичный (экзогенный) гиповитаминоз развивается при недостаточном поступлении витамина с пищей, вторичный (относительный) - при повышенной потребности в витамине (беременность, труд в горячих цехах и др.), нарушении всасывания витамина в желудочно-кишечном тракте или при действии антивитаминов - веществ, прочно связывающих и разрушающих витамины или конкурирую-щих с ними.
Большинство водорастворимых витаминов входят в состав кофер-ментов (коэнзимов), часто представляющих собой нуклеотиды или нук-леотид-подобные структуры. В свою очередь коферменты являются важнейшей составной частью ферментов - биокатализаторов химических реакций. Нехватка витаминов и витамин-минеральных комплексов в организме приводит к нарушениям обмена веществ и сопровождается общими клиническими проявлениями: вялость, быстрая утомляемость, нарушение сна, расстройство аппетита, похудание и др.