Organik kimya, karbon bileşiklerini inceler. Bu maddelerin büyük bölümünün oluşumundan canlılar sorumludur. Diğerleri, yapay yollarla üretilir.
Organik kimya karbon bileşikleri kimyası olarak tanımlanabilir. Organik bileşiklerin temelinde karbon atomu bulunur. 3 milyon organik bileşik vardır. Bunların çoğu, halkalar ve zincirler halinde birbirine bağlı karbon atomlarından meydana gelmektedir.
Hidrokarbonlar
Hidrokarbonlar, sadece karbon ve nitrojen atomları içeren organik bileşimlerdir. Ham petrol, petrolün cinsine göre, yaklaşık 300 hidrokarbonun karışımıdır. Doğal gazın yüzde 99’u metandan (CH4) oluşmaktadır. Hidrokarbonlar yakıt olarak kullanılır. Doğal gaz, benzin, dizel ve gözyağı bunlar arasında yer alır.
Alkanlar
Metan, hidrokarbonların alkanlar ailesinin ilk üyesidir. Diğer üyeler, etan (C2H6), propan (C3H8) ve bütandır (C4H10). Her biri, bir önceki üyeden bir karbon ve 2 hidrojen atomu fazladır. “-an takısı”, bir bileşimin bu aileden olduğunu gösterir.
Propan (C3H8) bir alkandır. Çelik silindirlerde basınçlı bir ortamda saklanır. Sıvı halinde gaz ocakta buharlaşır ve sıcak temiz bir alevle yanar.
Metanın moleküler formülü, içeriğindeki atomıann türünü ve sayısını gösteren CH4‘ tür. Yapısal formülü, atomların nasıl gruplandığını ortaya koyar.
Etanın moleküler formülü C2H6‘dır. Yapısal formülü CH3 her karbon atomunun 3 hidrojen atomuna bağlı olduğunu gösterir.
Propanın formülü C3H8‘dir. ‘Prop’, 3 karbon atomu içerdiğini gösterir. Pent-, hex-, hept- ve oct-, 5, 6, 7 ve 8 karbon içerdiğinin göstergesidir
Alkenler
Alken moleküllerinin, karbon atomları arasında bir yada daha fazla çift bağ bulunur. Bağ sayılarının fazlalığından dolayı bunlara doymamış bileşimler denir. Alkenlerin tek bir bağları vardır ve bunlar doymuştur.
Ailenin ilk üyeleri etilen (C2H4) ve propendir (C3H6). Etilen ve propenin yapısal formülleri çift bağlarını gösterir: etilen, CH2=CH2‘dir; propen, CH3=CH=CH2‘ dir.
Çift bağlar yüzünden alkanlarla kıyaslandığında alkenler daha tepkisel gazlardır. Çift bağlardan biri kırılıp diğer atomlarla bağlar kurabilir. Çok sayıda çift bağdan oluşan doymamış bitkisel yağlar, hidrojenle tepkir ve katı doymuş yağları meydana getirir. Karbon-karbon çift bağları açılıp karbon-hidrojen bağları meydana getirir, çift bağlarının yerini tek bir bağ alır.
Basit alkenler birleşip polimer adı verilen çok uzun molekülleri oluşturabilir. Etilenin polimerizasyon tepkimesi sonucu, her molekülündeki çift bağlar açılır ve polimer zinciri uzarken onu 2 etilen molekülüne daha bağlar. Bu şekilde polietilen meydana gelir.
Fonksiyonel Gruplar
Alken moleküllerindeki çift bağlar, bunların belirgin özelliklerini belirler. Bu, fonksiyonel gruba bir örnektir. Yeni bileşim aileleri, alkan ve diğer hidrokarbonlardaki farklı element ya da atom grupları hidrojen atomlarının yerini aldığında ortaya çıkar.
Alkollerin hepsi, hidroksil grubu (karbon atomuna tutunan -OH) içerir. C7H50H, alkollü içkilerde bulunan keskin kokulu bir sıvı iken, etan (C2H6) bir gazdır. Propanolün bir biçimi olan C3H70H, video ve diğer aletleri temizlemede kullanılır.
Sirke, etanoik asit (CH3COOH) adı verilen bir asit içerir. Bu kez fonksiyonel grup carboxylic asittir (-COOH). Bozulmuş tereyağı ve tere, butanoik asit neden olur.
Yaklaşık 20 fonksiyonel grup vardır. Farklı uzunluk ve şekillerde gelen hidrokarbon moleküllerinin farklı yerlerine farklı kombinasyonlar eklemenin sonucunda milyonlarca farklı organik molekül ortaya çıkar.
DNA molekülleri, hücrenin çekirdeğinde bukleler halindedir. Bu döner merdivenin kalbinde, hücrelere gönderilen kodlu talimatlar taşınır. Düz bir DNA molekülünün uzunluğu bir metreyi bulur.
Yaşam İçin Organik Moleküller
Canlıların kimyasına, biyokimya adı verilir. Yani Karbon içeren kimyasal maddelerin çoğuna organik bileşik ,bunları inceleyen bilim dalına organik kimya, canlılarda gerçekleşen kimyasal tepkimeleri inceleyen bilim dalına da biyokimya denir.
Yediğimiz karmaşık organik moleküller, sindirim yoluyla kırılır. Nişastalı yiyeceklerdeki karbonhidratlar glikoz verir; etlerden proteinler ve tahıllardan aminoasitler temin edilir. Kan, bu küçük molekülleri vücudumuzdaki hücrelere taşır.
Glikoz suda ve karbondioksitte biraz daha kırılır ve hareket etmemiz ve kimyasal tepkimelerimizin gerçekleşmesi için enerji sağlar.
Aminoasitler birleşip kaslar ve dokular için gerekli olan proteinleri meydana getirir. Bazı proteinler, tüm bu kimyasal tepkimelerin gerçekleşmesine yardımcı olan enzimlerdir.
Proteinler vücut şeklimizi ve vücudumuzun çalışma sistemini belirler. Proteinlerin üretildiği tepkimeler, her hücrenin içinde bulunan DNA tarafından denetlenir. DNA yapımız kalıtımsaldır.
Hemoglobin kırmızı kan hücrelerine oksijen taşır. Her biri 145 aminoasitten oluşan 4 zincir içeren ve demir atomunun etrafını saran bir protein molekülüdür. Avusturyalı biyokimyacı F. Perutz , onlarca yıllık çalışmanın sonucunda, 1959’da hemoglobinin yapısını keşfetti. Bu keşfiyle 1962 Nobel Kimya Ödülü’nü kazananlardan oldu.
