Химия - Химия природных соединений

01 марта 2011


Оглавление:
1. Химия природных соединений
2. Методология
3. Названия природных веществ
4. Принципы классификации природных соединений

Химия природных соединений — раздел органической химии, изучающий химические соединения, входящие в состав живых организмов, природные пути их превращений и методы искусственного получения. Как наука, химия природных соединений возникла одновременно с органической химией. Необходимость выделить самостоятельную дисциплину, отделить её от классической органической химии, возникла после накопления большого количества данных, выделения и изучения структуры и свойств химических веществ, обнаруженных в живых организмах.

Объекты изучения ХПС и смежных наук

Существуют несколько смежных дисциплин, связанных с химией и биологией, между которыми нет чётких границ.

Классическая органическая химия изучает свойства соединений, относящихся к определённым классам, часто её определяют как химию углеводородов и их производных. Природные органические вещества отличаются большим разнообразием строения молекул и, хотя среди них встречаются простые структуры с одной-двумя функциональными группами, большинство из них несёт несколько функциональных групп и имеет сложное строение углеродного скелета. Поэтому ХПС характеризуют как химию полифункциональных соединений. То же самое можно сказать и об изучаемых химических реакциях. Органическая химия чаще всего имеет дело с реакциями, затрагивающими один реакционный центр в молекуле или одну химическую связь. В реакциях, происходящих в живом организме, участвуют одновременно несколько реакционных центров и могут образовываться или разрываться несколько химических связей за одну стадию. Реакции биосинтеза отличаются от реакций лабораторного или промышленного органического синтеза также высокой, обычно 100%-ной селективностью, в первую очередь энантиоселективностью.

Совокупность химических реакций в живом организме носит название основного метаболизма и является объектом изучения биохимии. Биохимия изучает как органические, так и неорганические вещества живых организмов, их превращения и функции. Биохимия выделяет катаболизм — расщепление органических молекул до более простых с выделением энергии и анаболизм, или биосинтез — построение сложных молекул с затратой энергии. В организме синтезируются структурные и энергозапасающие вещества — первичные метаболиты. Часть из них не проходит затем путь катаболизма, а используются для дальнейшего биосинтеза веществ, имеющих чрезвычайно разнообразную химическую структуру и выполняющих разнообразные функции в организме — вторичных метаболитов. Биоорганическая химия изучает функционирование как первичных, так и вторичных метаболитов. Химия природных соединений изучает строение и пути синтеза вторичных метаболитов, и может быть охарактеризована как наука о вторичном метаболизме.

Ещё одна смежная наука — молекулярная биология, которая имеет дело с высокомолекулярными биополимерами — белками и нуклеиновыми кислотами. Открытие среди природных веществ активных соединений, влияющих не только на отдельные организмы, а управляющие целыми сообществами и экосистемами привело к появлению нового раздела науки — химической экологии. К таким веществам относятся феромоны, аттрактанты, антибиотики, фитонциды, токсины и другие.

Вместе все эти дисциплины рассматриваются как единый комплекс наук о химизме живой материи.

Просмотров: 7026

<<< Химия силикатов