1:20 ص
الكيمياء العضوية -
كتب الزراعة
كتاب : المرجع الشامل في الكيمياء العضوية : الجزء النظري
عدد صفحات الكتاب : 358 صفحة
درس علماء القرن الثامن عشر وأوائل القرن التاسع عشر المركبات التي تم
الحصول عليها من النباتات والحيوانات ووصفوها بأنها عضوية لأنها كانت معزولة
عن أنظمة "منظمة" (حية). أما المركبات المعزولة عن الأنظمة غير الحية، مثل
الصخور والخامات، والغلاف الجوي، والمحيطات، فقد وصفت بأنها غير عضوية.
لسنوات عديدة، اعتقد العلماء أن المركبات العضوية يمكن أن تصنعها الكائنات
الحية فقط لأنها تمتلك قوة حيوية لا توجد إلا في الأنظمة الحية. بدأت نظرية
القوة الحيوية في الانحدار في عام 1828، عندما قام الكيميائي الألماني
فريدريش فولر بتصنيع اليوريا من مواد أولية غير عضوية. لقد تفاعل مع سيانات
الفضة (AgOCN) وكلوريد الأمونيوم (NH4Cl)، متوقعًا الحصول على سيانات
الأمونيوم (NH4OCN). ما توقعه موصوف بالمعادلة التالية.
AgOCN+NH4Cl→AgCl+NH4OCN(1.1.1)
بدلاً من ذلك، وجد أن المنتج هو اليوريا (NH2CONH2)، وهي مادة عضوية
معروفة يمكن عزلها بسهولة من البول. أدت هذه النتيجة إلى سلسلة من التجارب
التي تم فيها صنع مجموعة واسعة من المركبات العضوية من مواد أولية غير
عضوية. اختفت نظرية القوة الحيوية تدريجيًا عندما علم الكيميائيون أنه
يمكنهم صنع العديد من المركبات العضوية في المختبر. اليوم، الكيمياء
العضوية هي دراسة كيمياء المركبات الكربونية، والكيمياء غير العضوية هي
دراسة كيمياء جميع العناصر الأخرى. قد يبدو من الغريب أن نقسم الكيمياء إلى
فرعين - أحدهما يأخذ في الاعتبار المركبات المكونة من عنصر واحد فقط والآخر
يغطي أكثر من 100 عنصر متبقي. ومع ذلك، يبدو هذا التقسيم أكثر منطقية عندما
نأخذ في الاعتبار أن الغالبية العظمى من عشرات الملايين من المركبات التي
تم وصفها هي مركبات كربونية.
كلمة عضوي لها معاني مختلفة. الأسمدة العضوية، مثل روث البقر، عضوية
بالمعنى الأصلي؛ فهي مشتقة من الكائنات الحية. الأطعمة العضوية هي عمومًا
أطعمة مزروعة بدون مبيدات حشرية أو أسمدة صناعية. الكيمياء العضوية هي
كيمياء مركبات الكربون.
الكربون فريد من بين العناصر الأخرى حيث يمكن لذراته تكوين روابط تساهمية
مستقرة مع بعضها البعض ومع ذرات عناصر أخرى في العديد من الاختلافات. يمكن
أن تحتوي الجزيئات الناتجة من ذرة واحدة إلى ملايين ذرات الكربون. لقد قمنا
سابقًا بمسح الكيمياء العضوية من خلال تقسيم مركباتها إلى عائلات بناءً على
المجموعات الوظيفية. نبدأ بأبسط أعضاء العائلة ثم ننتقل إلى الجزيئات
العضوية بالمعنى الأصلي - أي أنها مصنوعة وموجودة في الكائنات الحية. تحدد
هذه الجزيئات المعقدة (التي تحتوي جميعها على الكربون) أشكال ووظائف
الأنظمة الحية وهي موضوع الكيمياء الحيوية.
أبسط المركبات العضوية هي الهيدروكربونات، وهي مركبات تتكون من ذرات
الكربون والهيدروجين فقط. تحتوي بعض الهيدروكربونات على روابط أحادية فقط
وتظهر كسلسلة (يمكن أن تكون سلسلة مستقيمة أو يمكن أن يكون لها فروع) من
ذرات الكربون المرتبطة أيضًا بذرات الهيدروجين. تسمى هذه الهيدروكربونات
الألكانات (الهيدروكربونات المشبعة). كل ألكان له اسم مميز ومنهجي يعتمد
على عدد ذرات الكربون في الجزيء. تتكون هذه الأسماء من ساق يشير إلى عدد
ذرات الكربون في السلسلة بالإضافة إلى النهاية -ane. الساق meth- تعني ذرة
كربون واحدة، لذا فإن الميثان هو ألكان به ذرة كربون واحدة. وبالمثل، فإن
الساق eth- تعني ذرتي كربون؛ الإيثان هو ألكان به ذرتي كربون. استمرارًا،
الساق prop- تعني ثلاث ذرات كربون، لذا فإن البروبان هو ألكان به ثلاث ذرات
كربون.
لا تعد الهيدروكربونات المركبات الوحيدة التي يمكن أن تحتوي على روابط
مزدوجة بين ذرات الكربون. فهناك مجموعة من المركبات تسمى الدهون يمكن أن
تحتوي على روابط مزدوجة بين ذرات الكربون أيضًا، ويزداد ارتباط وجودها أو
غيابها في النظام الغذائي البشري بقضايا صحية. الدهون عبارة عن مزيج
من المركبات العضوية طويلة السلسلة (الأحماض الدهنية) والجلسرين (C3H8O3).
(لمزيد من المعلومات حول الدهون، انظر الفصل 17 "الدهون"، "الأحماض
الدهنية"). يمكن أن تحتوي سلاسل الكربون الطويلة إما على روابط مفردة، وفي
هذه الحالة يتم تصنيف الدهون على أنها مشبعة، أو على رابطة مزدوجة واحدة أو
أكثر، وفي هذه الحالة تكون دهونًا أحادية غير مشبعة أو متعددة غير مشبعة
على التوالي. الدهون المشبعة تكون صلبة عادةً في درجة حرارة الغرفة؛ دهن
البقر (الشحم) هو أحد الأمثلة. ومن المرجح أن تكون الدهون الأحادية أو
المتعددة غير المشبعة سائلة في درجة حرارة الغرفة وغالبًا ما تسمى زيوتًا.
زيت الزيتون وزيت بذور الكتان والعديد من زيوت الأسماك هي دهون أحادية أو
متعددة غير مشبعة.
وقد ربطت الدراسات بين ارتفاع كميات الدهون المشبعة في النظام الغذائي
للناس وزيادة احتمالات الإصابة بأمراض القلب وارتفاع نسبة الكوليسترول
وأمراض أخرى مرتبطة بالنظام الغذائي. وعلى النقيض من ذلك، ارتبطت الزيادة
في الدهون غير المشبعة (إما أحادية أو متعددة غير مشبعة) بانخفاض معدل
الإصابة بأمراض معينة. وبالتالي، كان هناك عدد متزايد من التوصيات من قبل
الهيئات الحكومية والجمعيات الصحية لتقليل نسبة الدهون المشبعة وزيادة نسبة
الدهون غير المشبعة في النظام الغذائي. كما توصي معظم هذه المنظمات أيضًا
بتقليل الكمية الإجمالية للدهون في النظام الغذائي.
في الآونة الأخيرة، تم ربط بعض الدهون التي تسمى الدهون المتحولة بوجود
أمراض القلب. هذه الدهون من مصادر حيوانية وتنتج أيضًا عندما تتعرض الزيوت
السائلة للهدرجة الجزئية، وهي عملية صناعية تزيد من تشبعها. تُستخدم الدهون
المتحولة في العديد من الأطعمة المحضرة والمقلية. ولأنها تحمل معها المخاطر
الصحية التي تحملها الدهون المشبعة الطبيعية، فقد بُذلت بعض الجهود لتحديد
كمية الدهون المتحولة بشكل أفضل في المنتجات الغذائية.
منذ عام 1992، تعمل وزارة الزراعة الأميركية على الترويج لهرم غذائي يعطي
صورة بسيطة ومرئية عن كمية الأطعمة التي تشكل نظاماً غذائياً جيداً
ومتوازناً. وتوصي الوزارة بتناول أقل قدر ممكن من الدهون. ورغم أن خبراء
التغذية يدركون أن بعض الدهون ضرورية (ولا يمكن تجنبها إلى حد كبير، حتى من
قِبَل النباتيين الصارمين)، فإنهم يؤكدون أن نسبة كبيرة من أي دهون، مشبعة
أو غير مشبعة، في النظام الغذائي غير صحية. ورغم ذلك، فإن الفارق البسيط
مثل الفارق بين الرابطة الكربونية المفردة والرابطة الكربونية المزدوجة
يمكن أن يخلف تأثيراً كبيراً على الصحة....
-----------------
تنزيل الكتاب :
ليست هناك تعليقات: