KARBOKSILNE KISELINE – organske kiseline koje imaju dvije ili više karboksilne skupine (-COOH)
MONOKARBOKSILNE KISELINE – imaju jednu karboksilnu skupinu
DIKARBOKSILNE KISELINE – imaju dvije karboksilne skupine
- mogu biti alifatske i aromatske
FIZIKALNA SVOJSTVA KARBOKSILNIH KISELINA
- one s manjim brojem C-atoma u lancu su tekućine oštra i neugodna mirisa
o dobro topljivi u vodi zbog polarnosti karboksilne skupine
- kiseline s više od 10 C-atoma su čvrste tvari slabijeg mirisa
o netopljive u vodi zbog smanjenja polarnosti karboksline skupine zbog povećanja nepolarnog ugljikovodičnog lanca
- karboksilne kiseline sa sličnom relativnom molekulskom masom odgovarajućeg alkohola imaju više vrelište
DOBIVANJE KARBOKSILNIH KISELINA
- mravlja kiselina se može dobiti oksidacijom metanala (formaldehida)
- octena kiselina se dobiva biokemijskom oksidacijom etanola (nastaje procesom alkoholnog vrenja šećera) uz sudjelovanje enzima iz octenih bakterija
- stupnjevito nastajanje octene kiseline iz etina kao polaznog materijala
o 1. stupanj: adicija vode na etin pri čemu nastaje acetaldehid
o 2. stupanj: acetaldehid oksidira pomoću kisika iz zraka,uz kobaltov(III) acetat kao katalizator
o octena kiselina dobivena ovim načinom je 99,5%-tna
§ pri temperaturi od 17°C kristalizira u obliku prozirnih kristala sličnih ledu ŕ LEDENA OCTENA KISELINA
• izvrsno otapalo
• koristi se u industriji boja,plastičnih masa,lijekova,…
KEMIJSKA SVOJSTVA KARBOKSILNIH KISELINA
- osnovno svojstvo je KISELOST
- sve vodene otopine karboksilnih kiselina pokazuju kiselu reakciju pri ispitivanju s indikatorom (ŕ posljedica disocijacije kiselina u vodenim otopina pri čemu se povećava koncentracija oksonijevih jona u otopini)
- mali dio molekula karboksilnih kiselina se disocira ŕ slabije od anorganskih kis.
- u reakcijama s metalima ili bazama(bazičnim oksidima,hidroksidima) daju soli
- karboksilati – soli nastale reakcijom neutralizacije karboksilnih kiselina s bazama
o ove soli su topljive u vodi
- METANOATI (FORMIJATI) – soli metanske kiseline
- ETANOATI (ACETATI) – soli etanske kiseline
- BENZENKARBOKSILATI (BENZOATI) – soli benzenkarboksilne kiseline
- mravlja i oksalna kiselina se razlikuju po tome što mogu oksidirati u ugljikovom(IV) oksidu
o oksalna kiselina se oksidira u kiseloj sredini pomoću kalijevog permanganata
AMINI – organski spojevi bazičnih svojstava koji sadrže jedan ili više atoma dušika u molekuli
- smatramo ih derivatima amonijaka u kojemu su na atomu dušika umjesto atoma vodika vezane jedna,dvije ili tri alkilne(arilne) skupine
PODJELA AMINA s obzirom na broj ugljikovodičnih skupina vezanih na N-atom
- primarni amini
- sekundarni amini
- tercijarni amini
- molekule amina imaju piramidalnu strukturu s N-atomom u vrhu trostrane piramide
- glavni prestavnik amina je METILAMIN:
- AMINO-SKUPINA je funkcionalna skupina kod primarnih amina
- primarni amini se imenuju kao ALKILamini ili ARILamini
- predmetak N- kod sekundarnih amina ispred alkilne skupine označava da je ta skupina supstituent koji je vezan na atom dušika osnovnog spoja
- predmetak N,N- kod tercijarnih amina označava da su dvije alkilne skupine vezane na atom dušika osnovnog spoja iza čega se alkilne skupine nabrajaju abecednim redom ukoliko se razlikuju,odnosno upotrebljava se prefiks –di ako su te dvije skupine jednake
- AROMATSKI AMIN ili ANILIN – spoj u kojem je amino-skupina vezana na aromatski prsten
- ALKALOIDI – organski spojevi bazičnih svojstava koje sadrže atom dušika,a prisutni su u biljkama gdje nastaju iz aminokiselina
POVIJESNI RAZVOJ BIOKEMIJE
- Friedrich Wohler – mokraćevina(urea) se može sintetizirati u laboratoriju iz anorganske tvari (amonijeva cijanata) – početak biokemije
- Louis Pasteur – aktivnost svih živih organizama s pojedinim procesima ŕ žive stanice kvasca neophodne za odvijanje fermentacije
- 1897. Eduard i Hans Budmer utvrdili da se fermentacija može odvijati i sa fermentima (izlučevine stanica kvasca)
- aktivni agensi u izlučevinama specifični biokatalizatori – enzimi
- razdoblje Gustava Embedena,Otta Meyerhofa,,Otta Warburga,Hansa Krebsa
- Fritz Lipmann (američki biokemičar) otkriva da je visokoenergetski spoj ATP (adenozin-trifosfat) ključni pohranitelj energije u većini stanica
- korištenje radioaktivnih izotopa pri praćenju metaboličkih zbivanja pojedinih atoma i molekula
BIOKEMIJA je grana kemije koja proučava tvari i kemijske promjene u živom organizmu
PODJELA BIOKEMIJE
a) DESKRIPTIVNA BIOKEMIJA – biokemija sastojaka organizma
ANORGANSKA – voda,mineralne tvari
ORGANSKA - aminokiseline,peptidi,proteini,ugljikohidrati,lipidi,enzimi,
koenzimi,nukleinske kiseline
b) DINAMIČKA BIOKEMIJA – biokemija koja proučava kemijske procese koji se zbivaju o organizmu posebno metabolizmi (izmjene tvari),pregradnju i razgradnju prirodnih spojeva radi dobivanja kemijske energije i izgradnju vlastitih staničnih supstancija
METABOLIZAM ANORGANSKIH TVARI –vode,mineralnih tvari
METABOLIZAM ORGANSKIH TVARI
o proteina
o ugljikohidrata
o lipida
o hormona
o lijekova
BIOELEMENTI su kemijski elementi od kojih se sastoje živa bića i koji vrše određene funkcije u organizmu
- danas ih je poznato oko 60
- mineralne soli su nužni sastojci hrane
- mnogi ioni metala sudjeluju u enzimskim procesima
- anorganski spojevi u organizmu se NE troše,a njihovo reguliranje hranom je samo približno
- za neke ione metala postoje posebna spremišta koja se mogu mobilizirati kod nedovoljne dobave određenog jona
PODJELA BIOELEMENATA
1) MAKROELEMENTI - natrij - magnezij
- kalij - ugljik
- kalcij - vodik
- klor - kisik
- fosfor - sumpor
2) MIKROELEMENTI
a) INDIFERENTNI
b) ŠTETNI – olovo,kadmij,živa
c) ŽIVOTNO VAŽNI - željezo - jod - selen
- bakar - cink
- molibden - mangan
- kobalt - fluor
3) ULTRAMIKROELEMENTI – brom,nikal,arsen
MAKROELEMENTI – u ionskom su stanju (anorganski)
NATRIJ - nalazi se u ekstracelularnim tekućinama u intersticijskim prostorima
- primanje natrija 75-300 mmol/dan
- rezerva u kostima (1/3 ukupne količine) koja se mobilizira ako treba
- izlučivanje u mokraći reguliraju bubrezi
- ponovnu resorpciju NaCl regulira hormon kore nadbubrežne žlijezde
ALDOSTERON (najvažniji mineralokortikoid) ŕ pojačava ponovnu resorpciju Na u utječe na izlučivanje K iz stanice (odnos Na/K u mokraći pokazuje kakva je funkcija kore nadbubrežne žlijezde)
- koncentracija NaK regulira se aktivnim transportom (Na-K pumpa)
- ima ga u prerađenoj,konzerviranoj i dimljenoj hrani,morskim plodovima,ribama,algama
KALIJ - široko rasprostranjen u hrani osobito u voću i povrću
-prirodni izvori su: krumpir,grah,rajčica,avokado,sušena marelica,
banana,brokula,artičoka,narančin sok
- u organizmu ima funckiju
§ prijenosa živčanih impulsa
§ mišićna kontrakcija (mehanizam)
§ normalna razina krvnog tlaka
§ otpuštanje hormona
§ razvoj embrija
§ utjecaj na rast i diobu stanica
§ regulacija acidobazne ravnoteže
KLOR - pravilnom prehranom se dnevno unese 4-10g preko kuhinjske soli
- nalazi se još i u celeru,rajčici,maslinama
- u organizmu ga ima 70-90g u obliku KLORIDA
- gotovo se sva količina nalazi u ekstracelularnom prostoru
- kloridi u krvnoj plazmi čine glavnu količinu aniona
- u organizmu ima funkciju
- održavanja osmolarnosti i volumena izvanstanične tekućine
- održavanja acidobazne ravnoteže (zajedno sa Na)
- proizvodnje kloridne kiseline u želucu (dugotrajno povraćanje može dovesti do nestašice klorida)
KALCIJ - pravilnom prehranom se dnevno unosi oko 800mg kalcija
- prirodni izvori: mlijeko,jogurt,sir,alga kelp,zob,brokoli,bademi,špinat,
soja,orah,suhe šljive
- najzastupljeniji mineral u ljudskom organizmu
- ukupna količina u organizmu odrasle osobe je 900-1200g od čega je 99%
u koštanom sustavu (više od 1kg se nalazi u kostima)
- u organizmu ima funkciju
- osifikacije kostiju
- normalne kontraktibilnosti poprečnoprugaste i glatke muskulature
- sudjelovanja u regulaciji preambilnosti stanične membrane
- pospješavanja zgrušavanja krvi
- snažnog djelovanja na ŽS
- resorpcija je ovisna o drugim sastojcima hrane (laktat poboljšava ¸ iskorištenje Ca2+)
- u krvi djelomično u obliku jona koji može difundirati,a ostatak je vezan na protein
- regulacija razine Ca2+ pomoću dva antagonistička hormona
1) PARATININ (iz paratiroideje) – demineralizacija kostiju i povišenje Ca2+ u kostima
2) KALCITONIN (iz štitnjače) – favorizacija izgradnje kostiju i snižavanje koncentracije u krvi
FOSFOR - važan sastavni dio kostiju (hidroksiapatit),zubiju,DNK i RNK,fosfolipida staničnih membrana,krvi,mekim tjelesnim tkivima,ATP-a,enzima
- bilanca FOSFATA kod čovjeka je uglavnom izjednačena
- fosfatni esteri važni za metaboličke procese i stanične funkcije,održava pH krvi kao fosfatni pufer
- fosfor se uglavnom iz organizma izlučuje preko bubrega
ŠTETNI MIKROELEMENTI
OLOVO - trovanje olovom ŕ SATURNIZAM nastaje tek nakon dugotrajnog unosa malih količina olova u organizam,vrlo rijetko u obliku akutnog trovanja kada se slučajno unesu velike količine
- akumulira se u organizmu najviše u kostima gdje ostaje cijeli život
- kada se jednom unese u organizam ne može se odstraniti
- maksimalna dopuštena koncentracija olova u RH je 0,1mg/m3
- prvi simptomi trovanja ŕ krvotvorni organi ŕ inhibicija dehidrataze DALK ŕ poremećaj sinteze hema ŕ anemija zbog pojačanog izlučivanja DALK-a,porfirina i željeza mokraćom
- simptomi crijevnog trovanja ŕ mučnina,gubitak apetita,kolike s opstipacijom
- živčani tip trovanja ŕ slabost živaca koji inerviraju ekstenzorne mišiće (n. radialis)
- akutno trovanje kod unošenja velikih količina olova ŕ encefalopatski tip s izraženim glavoboljama,vrtoglavicom,konvulzijama,komom i smrću
- olovo u krvi ŕ liječenje primjenom soli kelara koji se kemijskim putem vežu za olovo u spoj koji se može odstraniti iz organizma mokraćom
KADMIJ - u hrani biljnog podrijetla – riža,brašno,šećer
- nalazi se i u kavi,čaju,jastogu,kamenicama,jetra i bubrezi životinjskog podrijetla,cigaretama
- bolja apsorpcija u plućima nego u želucu
- dnevno inhalacijom i gutanjem unesemo 20-40 mikrograma kadmija,ali se samo 5-10% apsorbira ŕ nakon apsorpcije krvlju se prenosi vezan za albumine
- nije prisutan kod novorođenčadi,ne prolazi kroz posteljicu pa je fetus siguran od trovanja
- smrtonosna doza primljena gutanjem je 350-8900 mg
- udisanjem kadmijeve prašine dovodi se do infekcije gornjeg respiratornog trakta,problema s bubrezima (OTKAZIVANJE i SMRT)
- gutanje kadmija ŕ oštećenje jetre i nepovratno oštećenje bubrega
- trovanje kadmijem ŕ osteoporoza,osteomalacija(omekšavanje kostiju),
oštećenje testisa,gubitak spermatozoida,bol u zglobovima i leđima,tendencija ka frakturama,gubitak osjeta njuha,neplodnost,oštećenje živčanog i imunološkog sustava,stvaranje psihičkih poremećaja
- akutno izlaganje kadmijevim parama ŕ simptomi slični gripi,
vrtoglavica,slabost i bol u prsima
- kronično trovanje kadmijem ŕ OUCH-OUCH (ITAI-ITAI) BOLEST
- prevencija daljnje apsorpcije kadmija ŕ uzimanje Zn,Ca,Se,Fe,Cu
Količina kadmija kod čovjeka:
KRV (mg/dm) ŕ 0,0052
KOSTI (ppm) ŕ 1,8
JETRA (ppm) ŕ 2 – 22
MIŠIĆI (ppm) ŕ 0,14 – 3,2
DNEVNI UNOS ŕ 0,007 – 3 mg
UKUPNA MASA U 70kg TEŠKOM TIJELU ŕ 50 mg
ŽIVA - MINAMATA SINDROM – masovno trovanje anorganskom živom u ljudi koji su se hranili ribom ŕ ekološka katastrofa 1956. u japanskoj oblasti Minamata ŕ stopa smrtnosti 30% ŕ zatrovanje zbog nepravilnog skladištenja otpadnih voda iz obližnje tvornice acetaldehida te zagađenja morske vode anorganskom živom
- simptomi 1) smetnje senzibilteta (vid,sluh,okus)
2) nekoordiniranost pokreta
- anorganska živa se veže za sulfhidridne grupe bjelančevina u krvi i taloži u obliku depoa ŕ najviše pogođeni mozak,jetra,bubrezi
- joni žive rijetko prolaze kroz posteljicu (<0,1%)
- kronično trovanje niskim dozama elementarne i anorganske žive ŕ promjena ličnosti,nestabilnost,promjene raspoloženja,tremor
- udisanje živinih para ŕ oštećenje CNS-a
- kronično otrovanje velikim količinama žive ŕ progresivna degeneracija CNS-a
- kod zatrovanja u trudnica ŕ ataksija,tremor,disartija,smetnje sluha
- kad je dijete oštećeno u embrionalnoj fazi ŕ gluhonijemost,progresivno ograničenje vidnog polja,asomnija,hipersalivacija,napadaji generaliziranih mioklonusa,mikrocefalija,spastični sindrom,mentalni deficit
ŽIVOTNO VAŽNI MIKROELEMENTI
1) ŽELJEZO
2) BAKAR
3) CINK
4) JOD
5) FLUOR
MOLIBDEN,MANGAN,KOBALT,SELEN
Post je objavljen 23.01.2011. u 17:10 sati.