Embed Size (px)
Citation preview
Biyokimya bullCanlı huumlcre ve organizmalarda bulunan ccedileşitli molekuumlller ve bunların tepkimeleriyle ilgilenen bilimdalıdır
bullLatince ldquoBİOSrdquo yaşam demektir
Biyokimyanın amacı Biyolojik oluşumları ve bunların fonksiyonlarını kimyasal terimlerle accedilıklamaktır
Tıpta Biyokimyanın Hastalığın bullTeşhisinde
bullSeyrinin izlenmesinde
bullTedavisinde
roluuml vardır
ORGANİK KİMYA
18 yy sonlarında canlı varlıklardan elde edilen bileşiklerin kimyası ldquoorganizmadan tuumlremişrdquoolarak tanımlanırdı
Modern Tanım olarak iseldquoKARBON BİLEŞİKLERİNİNrdquo kimyasıdırAncak C iccedileren her madde organik olmayabilir
Kovalent bağlı karbon omurgalımolekuumlller organik bileşikler olarak
adlandırılır
Biyomolekuumlllerin ccediloğunluğu organik bileşiktir
Gerek bitkisel gerekse hayvansal organizmaların yapıve hayatlarını suumlrduumlrebilmeleri iccedilin gerekli olan klorofil vitamin hormonenzim koenzim protein yağasidi ve karbonhidratgibi pek ccedilok bileşik organik yapıdadır
Organik kimyanın bir bilim dalı olarak gelişimi
Organik kimyanın bir bilim dalı olarak 1780rsquolerde gelişimiile birlikte
Canlı organizmadan elde edilen bileşikler organik cansız kaynaklardan elde edilenler ise inorganik bileşikler olarak tanımlanmıştır
Scheele
Uumlzuumlmden = Tartarik asitElmadan = Malik asitLimondan = Sitrik asitSuumltten = Laktik asitİdrardan = Uumlrik asiti
elde etti
1784 de Lavosier (Kuumltlenin korunumu kanunu)
Teraziyi kullanmayı kimyaya uyguladı
1811- Justus Liebig JJ BerzeliusJBADumas
Organik bileşiklerin kompozisyonunu tayin eden youmlntemleri geliştirdiler (CHO)
1831 de
Ampirik (basit) formuumlluumln bulunması
1824 de
İlk organik sentez Frederich Woumlhlertarafından gerccedilekleştirildi
Sentetik kimyaya ilk adım
Amonyum siyanattan uumlreyi sentezledi
(NH4)2SO4 + 2KCNO rarr 2NH4CNO + K2SO4amonyumsuumllfat potasyum siyanat amonyum siyanat
NH2ısı |
NH4CNO ------rarr C=O|NH2
Uumlre
1860 da Cannizaro
Ampirik formuumll ile molekuumll formuumlluumlkavramını ayırdı
Aynı ampirik formuumlle sahip (yani aynıCHO yuumlzdesine sahip) fakat farklı sayıda CHO iccedileren bileşikler vardır
Oumlrneğin
CH2rarrAmpirik formuumll
CH2= CH2 Etilen
C5H10 - siklopentan
C6H12 - siklohekzan
Molekuumll formuumlluumlnuuml bulmak iccedilin ampirik formuumlluumln yanısıra molekuumll ağırlığının da bilinmesi gerekir
Molekuumll formuumllleri aynı fakat kimyasal oumlzellikleri farklı olan bileşiklere İZOMERdenir
bullLiebig- Woumlhler
İzomer bileşiklerin varlığını goumlstererekldquoİZOMERİrdquo kavramını tanımladılar
1874 de JHVant Hof JHLo Bel
Karbonun tetravalen olduğunuve
hidrojenle tetrahedral yapıda bileşikler oluşturduğunu buldular
Organik bileşikler ile inorganik bileşikler arasında farklar
vardır
Bu farklılıklar karbon atomunun periyodik cetveldeki yerinden
kaynaklanır
1Organik bileşikler genellikle yanıcıdır
2 Organik bileşiklerin erime noktalarıgenellikle duumlşuumlktuumlr (300oCrsquonin altındadır)
3 Organik bileşikler genellikle suda ccediloumlzuumlnmezler
4Organik bileşiklerin ccediloğunun yapısıiyonik değildir
5Organik bileşiklerde izomerizmbuumlyuumlk rol oynar
6Organik bileşiklerin oluşumunda katalizoumlrlerin roluuml buumlyuumlktuumlr Farklıkatalizoumlrler kullanılarak aynımaddelerden farklı bileşikler oluşturulabilir
7Organik bileşiklerle yapılan reaksiyonlar fazla ısı ve zaman gerektiriler
8Organik bileşiklerin dansitesigenellikle duumlşuumlktuumlr
9Organik reaksiyonlar kantitatif değil
1İnorganik bileşikler yanıcıdeğildir
2 İnorganik bileşiklerin ise genellikle yuumlksektir
3İnorganiklerin ccediloğu suda ccediloumlzuumlnuumlrler
4İnorganikler ise iyonik yapıdadır
5 İnorganikler de izomerizmyoktur
6İnorganik bileşiklerin reaksiyonları daha hızlıdır
Biyomolekuumlllerin canlı huumlcrede birbirleriyle etkileşimleri konusunda bazı sorular akla gelmektedir
Canlıda hangi tuumlr molekuumlller vardır bunların oranları nedir
Bu molekuumlllerin yapıları nedir ve bu yapıları hangi kuvvetler stabil yapıyor
Kimyasal oumlzellikleri ve reaktiviteleri nelerdir
Birbirleriyle etkileşimleri nasıldır
Cansız ldquomineralrdquo duumlnyasının nispeten
kimyasal basitliğinin aksine bitki ve
hayvan duumlnyası daha karmaşık olup
C O N ve Prsquodan zengindir
İnsan vuumlcudunda ccediloğu yuumlksek molekuumll ağırlıklı proteinler ve nuumlkleik asitler olmak uumlzere 1 milyondan fazla farklı molekuumll bulunmaktadır
Bu karmaşıklığa rağmen biyomolekuumlllerin ccediloğu doğada bulunan 92 elementten sadece 3 ndash 6 arası sayıda farklı element iccedilermektedir C H ve O daima bulunur Birccedilok biyomolekuumllde aynı zamanda N S ve P da bulunur
Kg Yuumlzde
Protein 11 170
Yağ 9 138
Karbonhidrat 1 15
Su 40 616
Mineraller 4 61
65 Kg ağırlıkta bir insanın normal kimyasal bileşimi
Hidrojen oksijen azot ve karbon
atomlarının temel yapıtaşı olarak kullanılmalarının
nedeni
bull atom ccedilaplarının kuumlccediluumlk olması
bullsırasıyla 1 2 3 ve 4 bağ oluşturabilen en
hafif elementler olması
bull kuvvetli bağlar oluşturmaları (genel olarak en
hafif elementler en kuvvetli bağları oluşturur)
bull az sayıda yapı taşıyla ccedilok sayıda molekuumll
uumlretebilmeleridir
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Biyokimyanın amacı Biyolojik oluşumları ve bunların fonksiyonlarını kimyasal terimlerle accedilıklamaktır
Tıpta Biyokimyanın Hastalığın bullTeşhisinde
bullSeyrinin izlenmesinde
bullTedavisinde
roluuml vardır
ORGANİK KİMYA
18 yy sonlarında canlı varlıklardan elde edilen bileşiklerin kimyası ldquoorganizmadan tuumlremişrdquoolarak tanımlanırdı
Modern Tanım olarak iseldquoKARBON BİLEŞİKLERİNİNrdquo kimyasıdırAncak C iccedileren her madde organik olmayabilir
Kovalent bağlı karbon omurgalımolekuumlller organik bileşikler olarak
adlandırılır
Biyomolekuumlllerin ccediloğunluğu organik bileşiktir
Gerek bitkisel gerekse hayvansal organizmaların yapıve hayatlarını suumlrduumlrebilmeleri iccedilin gerekli olan klorofil vitamin hormonenzim koenzim protein yağasidi ve karbonhidratgibi pek ccedilok bileşik organik yapıdadır
Organik kimyanın bir bilim dalı olarak gelişimi
Organik kimyanın bir bilim dalı olarak 1780rsquolerde gelişimiile birlikte
Canlı organizmadan elde edilen bileşikler organik cansız kaynaklardan elde edilenler ise inorganik bileşikler olarak tanımlanmıştır
Scheele
Uumlzuumlmden = Tartarik asitElmadan = Malik asitLimondan = Sitrik asitSuumltten = Laktik asitİdrardan = Uumlrik asiti
elde etti
1784 de Lavosier (Kuumltlenin korunumu kanunu)
Teraziyi kullanmayı kimyaya uyguladı
1811- Justus Liebig JJ BerzeliusJBADumas
Organik bileşiklerin kompozisyonunu tayin eden youmlntemleri geliştirdiler (CHO)
1831 de
Ampirik (basit) formuumlluumln bulunması
1824 de
İlk organik sentez Frederich Woumlhlertarafından gerccedilekleştirildi
Sentetik kimyaya ilk adım
Amonyum siyanattan uumlreyi sentezledi
(NH4)2SO4 + 2KCNO rarr 2NH4CNO + K2SO4amonyumsuumllfat potasyum siyanat amonyum siyanat
NH2ısı |
NH4CNO ------rarr C=O|NH2
Uumlre
1860 da Cannizaro
Ampirik formuumll ile molekuumll formuumlluumlkavramını ayırdı
Aynı ampirik formuumlle sahip (yani aynıCHO yuumlzdesine sahip) fakat farklı sayıda CHO iccedileren bileşikler vardır
Oumlrneğin
CH2rarrAmpirik formuumll
CH2= CH2 Etilen
C5H10 - siklopentan
C6H12 - siklohekzan
Molekuumll formuumlluumlnuuml bulmak iccedilin ampirik formuumlluumln yanısıra molekuumll ağırlığının da bilinmesi gerekir
Molekuumll formuumllleri aynı fakat kimyasal oumlzellikleri farklı olan bileşiklere İZOMERdenir
bullLiebig- Woumlhler
İzomer bileşiklerin varlığını goumlstererekldquoİZOMERİrdquo kavramını tanımladılar
1874 de JHVant Hof JHLo Bel
Karbonun tetravalen olduğunuve
hidrojenle tetrahedral yapıda bileşikler oluşturduğunu buldular
Organik bileşikler ile inorganik bileşikler arasında farklar
vardır
Bu farklılıklar karbon atomunun periyodik cetveldeki yerinden
kaynaklanır
1Organik bileşikler genellikle yanıcıdır
2 Organik bileşiklerin erime noktalarıgenellikle duumlşuumlktuumlr (300oCrsquonin altındadır)
3 Organik bileşikler genellikle suda ccediloumlzuumlnmezler
4Organik bileşiklerin ccediloğunun yapısıiyonik değildir
5Organik bileşiklerde izomerizmbuumlyuumlk rol oynar
6Organik bileşiklerin oluşumunda katalizoumlrlerin roluuml buumlyuumlktuumlr Farklıkatalizoumlrler kullanılarak aynımaddelerden farklı bileşikler oluşturulabilir
7Organik bileşiklerle yapılan reaksiyonlar fazla ısı ve zaman gerektiriler
8Organik bileşiklerin dansitesigenellikle duumlşuumlktuumlr
9Organik reaksiyonlar kantitatif değil
1İnorganik bileşikler yanıcıdeğildir
2 İnorganik bileşiklerin ise genellikle yuumlksektir
3İnorganiklerin ccediloğu suda ccediloumlzuumlnuumlrler
4İnorganikler ise iyonik yapıdadır
5 İnorganikler de izomerizmyoktur
6İnorganik bileşiklerin reaksiyonları daha hızlıdır
Biyomolekuumlllerin canlı huumlcrede birbirleriyle etkileşimleri konusunda bazı sorular akla gelmektedir
Canlıda hangi tuumlr molekuumlller vardır bunların oranları nedir
Bu molekuumlllerin yapıları nedir ve bu yapıları hangi kuvvetler stabil yapıyor
Kimyasal oumlzellikleri ve reaktiviteleri nelerdir
Birbirleriyle etkileşimleri nasıldır
Cansız ldquomineralrdquo duumlnyasının nispeten
kimyasal basitliğinin aksine bitki ve
hayvan duumlnyası daha karmaşık olup
C O N ve Prsquodan zengindir
İnsan vuumlcudunda ccediloğu yuumlksek molekuumll ağırlıklı proteinler ve nuumlkleik asitler olmak uumlzere 1 milyondan fazla farklı molekuumll bulunmaktadır
Bu karmaşıklığa rağmen biyomolekuumlllerin ccediloğu doğada bulunan 92 elementten sadece 3 ndash 6 arası sayıda farklı element iccedilermektedir C H ve O daima bulunur Birccedilok biyomolekuumllde aynı zamanda N S ve P da bulunur
Kg Yuumlzde
Protein 11 170
Yağ 9 138
Karbonhidrat 1 15
Su 40 616
Mineraller 4 61
65 Kg ağırlıkta bir insanın normal kimyasal bileşimi
Hidrojen oksijen azot ve karbon
atomlarının temel yapıtaşı olarak kullanılmalarının
nedeni
bull atom ccedilaplarının kuumlccediluumlk olması
bullsırasıyla 1 2 3 ve 4 bağ oluşturabilen en
hafif elementler olması
bull kuvvetli bağlar oluşturmaları (genel olarak en
hafif elementler en kuvvetli bağları oluşturur)
bull az sayıda yapı taşıyla ccedilok sayıda molekuumll
uumlretebilmeleridir
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Tıpta Biyokimyanın Hastalığın bullTeşhisinde
bullSeyrinin izlenmesinde
bullTedavisinde
roluuml vardır
ORGANİK KİMYA
18 yy sonlarında canlı varlıklardan elde edilen bileşiklerin kimyası ldquoorganizmadan tuumlremişrdquoolarak tanımlanırdı
Modern Tanım olarak iseldquoKARBON BİLEŞİKLERİNİNrdquo kimyasıdırAncak C iccedileren her madde organik olmayabilir
Kovalent bağlı karbon omurgalımolekuumlller organik bileşikler olarak
adlandırılır
Biyomolekuumlllerin ccediloğunluğu organik bileşiktir
Gerek bitkisel gerekse hayvansal organizmaların yapıve hayatlarını suumlrduumlrebilmeleri iccedilin gerekli olan klorofil vitamin hormonenzim koenzim protein yağasidi ve karbonhidratgibi pek ccedilok bileşik organik yapıdadır
Organik kimyanın bir bilim dalı olarak gelişimi
Organik kimyanın bir bilim dalı olarak 1780rsquolerde gelişimiile birlikte
Canlı organizmadan elde edilen bileşikler organik cansız kaynaklardan elde edilenler ise inorganik bileşikler olarak tanımlanmıştır
Scheele
Uumlzuumlmden = Tartarik asitElmadan = Malik asitLimondan = Sitrik asitSuumltten = Laktik asitİdrardan = Uumlrik asiti
elde etti
1784 de Lavosier (Kuumltlenin korunumu kanunu)
Teraziyi kullanmayı kimyaya uyguladı
1811- Justus Liebig JJ BerzeliusJBADumas
Organik bileşiklerin kompozisyonunu tayin eden youmlntemleri geliştirdiler (CHO)
1831 de
Ampirik (basit) formuumlluumln bulunması
1824 de
İlk organik sentez Frederich Woumlhlertarafından gerccedilekleştirildi
Sentetik kimyaya ilk adım
Amonyum siyanattan uumlreyi sentezledi
(NH4)2SO4 + 2KCNO rarr 2NH4CNO + K2SO4amonyumsuumllfat potasyum siyanat amonyum siyanat
NH2ısı |
NH4CNO ------rarr C=O|NH2
Uumlre
1860 da Cannizaro
Ampirik formuumll ile molekuumll formuumlluumlkavramını ayırdı
Aynı ampirik formuumlle sahip (yani aynıCHO yuumlzdesine sahip) fakat farklı sayıda CHO iccedileren bileşikler vardır
Oumlrneğin
CH2rarrAmpirik formuumll
CH2= CH2 Etilen
C5H10 - siklopentan
C6H12 - siklohekzan
Molekuumll formuumlluumlnuuml bulmak iccedilin ampirik formuumlluumln yanısıra molekuumll ağırlığının da bilinmesi gerekir
Molekuumll formuumllleri aynı fakat kimyasal oumlzellikleri farklı olan bileşiklere İZOMERdenir
bullLiebig- Woumlhler
İzomer bileşiklerin varlığını goumlstererekldquoİZOMERİrdquo kavramını tanımladılar
1874 de JHVant Hof JHLo Bel
Karbonun tetravalen olduğunuve
hidrojenle tetrahedral yapıda bileşikler oluşturduğunu buldular
Organik bileşikler ile inorganik bileşikler arasında farklar
vardır
Bu farklılıklar karbon atomunun periyodik cetveldeki yerinden
kaynaklanır
1Organik bileşikler genellikle yanıcıdır
2 Organik bileşiklerin erime noktalarıgenellikle duumlşuumlktuumlr (300oCrsquonin altındadır)
3 Organik bileşikler genellikle suda ccediloumlzuumlnmezler
4Organik bileşiklerin ccediloğunun yapısıiyonik değildir
5Organik bileşiklerde izomerizmbuumlyuumlk rol oynar
6Organik bileşiklerin oluşumunda katalizoumlrlerin roluuml buumlyuumlktuumlr Farklıkatalizoumlrler kullanılarak aynımaddelerden farklı bileşikler oluşturulabilir
7Organik bileşiklerle yapılan reaksiyonlar fazla ısı ve zaman gerektiriler
8Organik bileşiklerin dansitesigenellikle duumlşuumlktuumlr
9Organik reaksiyonlar kantitatif değil
1İnorganik bileşikler yanıcıdeğildir
2 İnorganik bileşiklerin ise genellikle yuumlksektir
3İnorganiklerin ccediloğu suda ccediloumlzuumlnuumlrler
4İnorganikler ise iyonik yapıdadır
5 İnorganikler de izomerizmyoktur
6İnorganik bileşiklerin reaksiyonları daha hızlıdır
Biyomolekuumlllerin canlı huumlcrede birbirleriyle etkileşimleri konusunda bazı sorular akla gelmektedir
Canlıda hangi tuumlr molekuumlller vardır bunların oranları nedir
Bu molekuumlllerin yapıları nedir ve bu yapıları hangi kuvvetler stabil yapıyor
Kimyasal oumlzellikleri ve reaktiviteleri nelerdir
Birbirleriyle etkileşimleri nasıldır
Cansız ldquomineralrdquo duumlnyasının nispeten
kimyasal basitliğinin aksine bitki ve
hayvan duumlnyası daha karmaşık olup
C O N ve Prsquodan zengindir
İnsan vuumlcudunda ccediloğu yuumlksek molekuumll ağırlıklı proteinler ve nuumlkleik asitler olmak uumlzere 1 milyondan fazla farklı molekuumll bulunmaktadır
Bu karmaşıklığa rağmen biyomolekuumlllerin ccediloğu doğada bulunan 92 elementten sadece 3 ndash 6 arası sayıda farklı element iccedilermektedir C H ve O daima bulunur Birccedilok biyomolekuumllde aynı zamanda N S ve P da bulunur
Kg Yuumlzde
Protein 11 170
Yağ 9 138
Karbonhidrat 1 15
Su 40 616
Mineraller 4 61
65 Kg ağırlıkta bir insanın normal kimyasal bileşimi
Hidrojen oksijen azot ve karbon
atomlarının temel yapıtaşı olarak kullanılmalarının
nedeni
bull atom ccedilaplarının kuumlccediluumlk olması
bullsırasıyla 1 2 3 ve 4 bağ oluşturabilen en
hafif elementler olması
bull kuvvetli bağlar oluşturmaları (genel olarak en
hafif elementler en kuvvetli bağları oluşturur)
bull az sayıda yapı taşıyla ccedilok sayıda molekuumll
uumlretebilmeleridir
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
ORGANİK KİMYA
18 yy sonlarında canlı varlıklardan elde edilen bileşiklerin kimyası ldquoorganizmadan tuumlremişrdquoolarak tanımlanırdı
Modern Tanım olarak iseldquoKARBON BİLEŞİKLERİNİNrdquo kimyasıdırAncak C iccedileren her madde organik olmayabilir
Kovalent bağlı karbon omurgalımolekuumlller organik bileşikler olarak
adlandırılır
Biyomolekuumlllerin ccediloğunluğu organik bileşiktir
Gerek bitkisel gerekse hayvansal organizmaların yapıve hayatlarını suumlrduumlrebilmeleri iccedilin gerekli olan klorofil vitamin hormonenzim koenzim protein yağasidi ve karbonhidratgibi pek ccedilok bileşik organik yapıdadır
Organik kimyanın bir bilim dalı olarak gelişimi
Organik kimyanın bir bilim dalı olarak 1780rsquolerde gelişimiile birlikte
Canlı organizmadan elde edilen bileşikler organik cansız kaynaklardan elde edilenler ise inorganik bileşikler olarak tanımlanmıştır
Scheele
Uumlzuumlmden = Tartarik asitElmadan = Malik asitLimondan = Sitrik asitSuumltten = Laktik asitİdrardan = Uumlrik asiti
elde etti
1784 de Lavosier (Kuumltlenin korunumu kanunu)
Teraziyi kullanmayı kimyaya uyguladı
1811- Justus Liebig JJ BerzeliusJBADumas
Organik bileşiklerin kompozisyonunu tayin eden youmlntemleri geliştirdiler (CHO)
1831 de
Ampirik (basit) formuumlluumln bulunması
1824 de
İlk organik sentez Frederich Woumlhlertarafından gerccedilekleştirildi
Sentetik kimyaya ilk adım
Amonyum siyanattan uumlreyi sentezledi
(NH4)2SO4 + 2KCNO rarr 2NH4CNO + K2SO4amonyumsuumllfat potasyum siyanat amonyum siyanat
NH2ısı |
NH4CNO ------rarr C=O|NH2
Uumlre
1860 da Cannizaro
Ampirik formuumll ile molekuumll formuumlluumlkavramını ayırdı
Aynı ampirik formuumlle sahip (yani aynıCHO yuumlzdesine sahip) fakat farklı sayıda CHO iccedileren bileşikler vardır
Oumlrneğin
CH2rarrAmpirik formuumll
CH2= CH2 Etilen
C5H10 - siklopentan
C6H12 - siklohekzan
Molekuumll formuumlluumlnuuml bulmak iccedilin ampirik formuumlluumln yanısıra molekuumll ağırlığının da bilinmesi gerekir
Molekuumll formuumllleri aynı fakat kimyasal oumlzellikleri farklı olan bileşiklere İZOMERdenir
bullLiebig- Woumlhler
İzomer bileşiklerin varlığını goumlstererekldquoİZOMERİrdquo kavramını tanımladılar
1874 de JHVant Hof JHLo Bel
Karbonun tetravalen olduğunuve
hidrojenle tetrahedral yapıda bileşikler oluşturduğunu buldular
Organik bileşikler ile inorganik bileşikler arasında farklar
vardır
Bu farklılıklar karbon atomunun periyodik cetveldeki yerinden
kaynaklanır
1Organik bileşikler genellikle yanıcıdır
2 Organik bileşiklerin erime noktalarıgenellikle duumlşuumlktuumlr (300oCrsquonin altındadır)
3 Organik bileşikler genellikle suda ccediloumlzuumlnmezler
4Organik bileşiklerin ccediloğunun yapısıiyonik değildir
5Organik bileşiklerde izomerizmbuumlyuumlk rol oynar
6Organik bileşiklerin oluşumunda katalizoumlrlerin roluuml buumlyuumlktuumlr Farklıkatalizoumlrler kullanılarak aynımaddelerden farklı bileşikler oluşturulabilir
7Organik bileşiklerle yapılan reaksiyonlar fazla ısı ve zaman gerektiriler
8Organik bileşiklerin dansitesigenellikle duumlşuumlktuumlr
9Organik reaksiyonlar kantitatif değil
1İnorganik bileşikler yanıcıdeğildir
2 İnorganik bileşiklerin ise genellikle yuumlksektir
3İnorganiklerin ccediloğu suda ccediloumlzuumlnuumlrler
4İnorganikler ise iyonik yapıdadır
5 İnorganikler de izomerizmyoktur
6İnorganik bileşiklerin reaksiyonları daha hızlıdır
Biyomolekuumlllerin canlı huumlcrede birbirleriyle etkileşimleri konusunda bazı sorular akla gelmektedir
Canlıda hangi tuumlr molekuumlller vardır bunların oranları nedir
Bu molekuumlllerin yapıları nedir ve bu yapıları hangi kuvvetler stabil yapıyor
Kimyasal oumlzellikleri ve reaktiviteleri nelerdir
Birbirleriyle etkileşimleri nasıldır
Cansız ldquomineralrdquo duumlnyasının nispeten
kimyasal basitliğinin aksine bitki ve
hayvan duumlnyası daha karmaşık olup
C O N ve Prsquodan zengindir
İnsan vuumlcudunda ccediloğu yuumlksek molekuumll ağırlıklı proteinler ve nuumlkleik asitler olmak uumlzere 1 milyondan fazla farklı molekuumll bulunmaktadır
Bu karmaşıklığa rağmen biyomolekuumlllerin ccediloğu doğada bulunan 92 elementten sadece 3 ndash 6 arası sayıda farklı element iccedilermektedir C H ve O daima bulunur Birccedilok biyomolekuumllde aynı zamanda N S ve P da bulunur
Kg Yuumlzde
Protein 11 170
Yağ 9 138
Karbonhidrat 1 15
Su 40 616
Mineraller 4 61
65 Kg ağırlıkta bir insanın normal kimyasal bileşimi
Hidrojen oksijen azot ve karbon
atomlarının temel yapıtaşı olarak kullanılmalarının
nedeni
bull atom ccedilaplarının kuumlccediluumlk olması
bullsırasıyla 1 2 3 ve 4 bağ oluşturabilen en
hafif elementler olması
bull kuvvetli bağlar oluşturmaları (genel olarak en
hafif elementler en kuvvetli bağları oluşturur)
bull az sayıda yapı taşıyla ccedilok sayıda molekuumll
uumlretebilmeleridir
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Kovalent bağlı karbon omurgalımolekuumlller organik bileşikler olarak
adlandırılır
Biyomolekuumlllerin ccediloğunluğu organik bileşiktir
Gerek bitkisel gerekse hayvansal organizmaların yapıve hayatlarını suumlrduumlrebilmeleri iccedilin gerekli olan klorofil vitamin hormonenzim koenzim protein yağasidi ve karbonhidratgibi pek ccedilok bileşik organik yapıdadır
Organik kimyanın bir bilim dalı olarak gelişimi
Organik kimyanın bir bilim dalı olarak 1780rsquolerde gelişimiile birlikte
Canlı organizmadan elde edilen bileşikler organik cansız kaynaklardan elde edilenler ise inorganik bileşikler olarak tanımlanmıştır
Scheele
Uumlzuumlmden = Tartarik asitElmadan = Malik asitLimondan = Sitrik asitSuumltten = Laktik asitİdrardan = Uumlrik asiti
elde etti
1784 de Lavosier (Kuumltlenin korunumu kanunu)
Teraziyi kullanmayı kimyaya uyguladı
1811- Justus Liebig JJ BerzeliusJBADumas
Organik bileşiklerin kompozisyonunu tayin eden youmlntemleri geliştirdiler (CHO)
1831 de
Ampirik (basit) formuumlluumln bulunması
1824 de
İlk organik sentez Frederich Woumlhlertarafından gerccedilekleştirildi
Sentetik kimyaya ilk adım
Amonyum siyanattan uumlreyi sentezledi
(NH4)2SO4 + 2KCNO rarr 2NH4CNO + K2SO4amonyumsuumllfat potasyum siyanat amonyum siyanat
NH2ısı |
NH4CNO ------rarr C=O|NH2
Uumlre
1860 da Cannizaro
Ampirik formuumll ile molekuumll formuumlluumlkavramını ayırdı
Aynı ampirik formuumlle sahip (yani aynıCHO yuumlzdesine sahip) fakat farklı sayıda CHO iccedileren bileşikler vardır
Oumlrneğin
CH2rarrAmpirik formuumll
CH2= CH2 Etilen
C5H10 - siklopentan
C6H12 - siklohekzan
Molekuumll formuumlluumlnuuml bulmak iccedilin ampirik formuumlluumln yanısıra molekuumll ağırlığının da bilinmesi gerekir
Molekuumll formuumllleri aynı fakat kimyasal oumlzellikleri farklı olan bileşiklere İZOMERdenir
bullLiebig- Woumlhler
İzomer bileşiklerin varlığını goumlstererekldquoİZOMERİrdquo kavramını tanımladılar
1874 de JHVant Hof JHLo Bel
Karbonun tetravalen olduğunuve
hidrojenle tetrahedral yapıda bileşikler oluşturduğunu buldular
Organik bileşikler ile inorganik bileşikler arasında farklar
vardır
Bu farklılıklar karbon atomunun periyodik cetveldeki yerinden
kaynaklanır
1Organik bileşikler genellikle yanıcıdır
2 Organik bileşiklerin erime noktalarıgenellikle duumlşuumlktuumlr (300oCrsquonin altındadır)
3 Organik bileşikler genellikle suda ccediloumlzuumlnmezler
4Organik bileşiklerin ccediloğunun yapısıiyonik değildir
5Organik bileşiklerde izomerizmbuumlyuumlk rol oynar
6Organik bileşiklerin oluşumunda katalizoumlrlerin roluuml buumlyuumlktuumlr Farklıkatalizoumlrler kullanılarak aynımaddelerden farklı bileşikler oluşturulabilir
7Organik bileşiklerle yapılan reaksiyonlar fazla ısı ve zaman gerektiriler
8Organik bileşiklerin dansitesigenellikle duumlşuumlktuumlr
9Organik reaksiyonlar kantitatif değil
1İnorganik bileşikler yanıcıdeğildir
2 İnorganik bileşiklerin ise genellikle yuumlksektir
3İnorganiklerin ccediloğu suda ccediloumlzuumlnuumlrler
4İnorganikler ise iyonik yapıdadır
5 İnorganikler de izomerizmyoktur
6İnorganik bileşiklerin reaksiyonları daha hızlıdır
Biyomolekuumlllerin canlı huumlcrede birbirleriyle etkileşimleri konusunda bazı sorular akla gelmektedir
Canlıda hangi tuumlr molekuumlller vardır bunların oranları nedir
Bu molekuumlllerin yapıları nedir ve bu yapıları hangi kuvvetler stabil yapıyor
Kimyasal oumlzellikleri ve reaktiviteleri nelerdir
Birbirleriyle etkileşimleri nasıldır
Cansız ldquomineralrdquo duumlnyasının nispeten
kimyasal basitliğinin aksine bitki ve
hayvan duumlnyası daha karmaşık olup
C O N ve Prsquodan zengindir
İnsan vuumlcudunda ccediloğu yuumlksek molekuumll ağırlıklı proteinler ve nuumlkleik asitler olmak uumlzere 1 milyondan fazla farklı molekuumll bulunmaktadır
Bu karmaşıklığa rağmen biyomolekuumlllerin ccediloğu doğada bulunan 92 elementten sadece 3 ndash 6 arası sayıda farklı element iccedilermektedir C H ve O daima bulunur Birccedilok biyomolekuumllde aynı zamanda N S ve P da bulunur
Kg Yuumlzde
Protein 11 170
Yağ 9 138
Karbonhidrat 1 15
Su 40 616
Mineraller 4 61
65 Kg ağırlıkta bir insanın normal kimyasal bileşimi
Hidrojen oksijen azot ve karbon
atomlarının temel yapıtaşı olarak kullanılmalarının
nedeni
bull atom ccedilaplarının kuumlccediluumlk olması
bullsırasıyla 1 2 3 ve 4 bağ oluşturabilen en
hafif elementler olması
bull kuvvetli bağlar oluşturmaları (genel olarak en
hafif elementler en kuvvetli bağları oluşturur)
bull az sayıda yapı taşıyla ccedilok sayıda molekuumll
uumlretebilmeleridir
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Gerek bitkisel gerekse hayvansal organizmaların yapıve hayatlarını suumlrduumlrebilmeleri iccedilin gerekli olan klorofil vitamin hormonenzim koenzim protein yağasidi ve karbonhidratgibi pek ccedilok bileşik organik yapıdadır
Organik kimyanın bir bilim dalı olarak gelişimi
Organik kimyanın bir bilim dalı olarak 1780rsquolerde gelişimiile birlikte
Canlı organizmadan elde edilen bileşikler organik cansız kaynaklardan elde edilenler ise inorganik bileşikler olarak tanımlanmıştır
Scheele
Uumlzuumlmden = Tartarik asitElmadan = Malik asitLimondan = Sitrik asitSuumltten = Laktik asitİdrardan = Uumlrik asiti
elde etti
1784 de Lavosier (Kuumltlenin korunumu kanunu)
Teraziyi kullanmayı kimyaya uyguladı
1811- Justus Liebig JJ BerzeliusJBADumas
Organik bileşiklerin kompozisyonunu tayin eden youmlntemleri geliştirdiler (CHO)
1831 de
Ampirik (basit) formuumlluumln bulunması
1824 de
İlk organik sentez Frederich Woumlhlertarafından gerccedilekleştirildi
Sentetik kimyaya ilk adım
Amonyum siyanattan uumlreyi sentezledi
(NH4)2SO4 + 2KCNO rarr 2NH4CNO + K2SO4amonyumsuumllfat potasyum siyanat amonyum siyanat
NH2ısı |
NH4CNO ------rarr C=O|NH2
Uumlre
1860 da Cannizaro
Ampirik formuumll ile molekuumll formuumlluumlkavramını ayırdı
Aynı ampirik formuumlle sahip (yani aynıCHO yuumlzdesine sahip) fakat farklı sayıda CHO iccedileren bileşikler vardır
Oumlrneğin
CH2rarrAmpirik formuumll
CH2= CH2 Etilen
C5H10 - siklopentan
C6H12 - siklohekzan
Molekuumll formuumlluumlnuuml bulmak iccedilin ampirik formuumlluumln yanısıra molekuumll ağırlığının da bilinmesi gerekir
Molekuumll formuumllleri aynı fakat kimyasal oumlzellikleri farklı olan bileşiklere İZOMERdenir
bullLiebig- Woumlhler
İzomer bileşiklerin varlığını goumlstererekldquoİZOMERİrdquo kavramını tanımladılar
1874 de JHVant Hof JHLo Bel
Karbonun tetravalen olduğunuve
hidrojenle tetrahedral yapıda bileşikler oluşturduğunu buldular
Organik bileşikler ile inorganik bileşikler arasında farklar
vardır
Bu farklılıklar karbon atomunun periyodik cetveldeki yerinden
kaynaklanır
1Organik bileşikler genellikle yanıcıdır
2 Organik bileşiklerin erime noktalarıgenellikle duumlşuumlktuumlr (300oCrsquonin altındadır)
3 Organik bileşikler genellikle suda ccediloumlzuumlnmezler
4Organik bileşiklerin ccediloğunun yapısıiyonik değildir
5Organik bileşiklerde izomerizmbuumlyuumlk rol oynar
6Organik bileşiklerin oluşumunda katalizoumlrlerin roluuml buumlyuumlktuumlr Farklıkatalizoumlrler kullanılarak aynımaddelerden farklı bileşikler oluşturulabilir
7Organik bileşiklerle yapılan reaksiyonlar fazla ısı ve zaman gerektiriler
8Organik bileşiklerin dansitesigenellikle duumlşuumlktuumlr
9Organik reaksiyonlar kantitatif değil
1İnorganik bileşikler yanıcıdeğildir
2 İnorganik bileşiklerin ise genellikle yuumlksektir
3İnorganiklerin ccediloğu suda ccediloumlzuumlnuumlrler
4İnorganikler ise iyonik yapıdadır
5 İnorganikler de izomerizmyoktur
6İnorganik bileşiklerin reaksiyonları daha hızlıdır
Biyomolekuumlllerin canlı huumlcrede birbirleriyle etkileşimleri konusunda bazı sorular akla gelmektedir
Canlıda hangi tuumlr molekuumlller vardır bunların oranları nedir
Bu molekuumlllerin yapıları nedir ve bu yapıları hangi kuvvetler stabil yapıyor
Kimyasal oumlzellikleri ve reaktiviteleri nelerdir
Birbirleriyle etkileşimleri nasıldır
Cansız ldquomineralrdquo duumlnyasının nispeten
kimyasal basitliğinin aksine bitki ve
hayvan duumlnyası daha karmaşık olup
C O N ve Prsquodan zengindir
İnsan vuumlcudunda ccediloğu yuumlksek molekuumll ağırlıklı proteinler ve nuumlkleik asitler olmak uumlzere 1 milyondan fazla farklı molekuumll bulunmaktadır
Bu karmaşıklığa rağmen biyomolekuumlllerin ccediloğu doğada bulunan 92 elementten sadece 3 ndash 6 arası sayıda farklı element iccedilermektedir C H ve O daima bulunur Birccedilok biyomolekuumllde aynı zamanda N S ve P da bulunur
Kg Yuumlzde
Protein 11 170
Yağ 9 138
Karbonhidrat 1 15
Su 40 616
Mineraller 4 61
65 Kg ağırlıkta bir insanın normal kimyasal bileşimi
Hidrojen oksijen azot ve karbon
atomlarının temel yapıtaşı olarak kullanılmalarının
nedeni
bull atom ccedilaplarının kuumlccediluumlk olması
bullsırasıyla 1 2 3 ve 4 bağ oluşturabilen en
hafif elementler olması
bull kuvvetli bağlar oluşturmaları (genel olarak en
hafif elementler en kuvvetli bağları oluşturur)
bull az sayıda yapı taşıyla ccedilok sayıda molekuumll
uumlretebilmeleridir
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Organik kimyanın bir bilim dalı olarak gelişimi
Organik kimyanın bir bilim dalı olarak 1780rsquolerde gelişimiile birlikte
Canlı organizmadan elde edilen bileşikler organik cansız kaynaklardan elde edilenler ise inorganik bileşikler olarak tanımlanmıştır
Scheele
Uumlzuumlmden = Tartarik asitElmadan = Malik asitLimondan = Sitrik asitSuumltten = Laktik asitİdrardan = Uumlrik asiti
elde etti
1784 de Lavosier (Kuumltlenin korunumu kanunu)
Teraziyi kullanmayı kimyaya uyguladı
1811- Justus Liebig JJ BerzeliusJBADumas
Organik bileşiklerin kompozisyonunu tayin eden youmlntemleri geliştirdiler (CHO)
1831 de
Ampirik (basit) formuumlluumln bulunması
1824 de
İlk organik sentez Frederich Woumlhlertarafından gerccedilekleştirildi
Sentetik kimyaya ilk adım
Amonyum siyanattan uumlreyi sentezledi
(NH4)2SO4 + 2KCNO rarr 2NH4CNO + K2SO4amonyumsuumllfat potasyum siyanat amonyum siyanat
NH2ısı |
NH4CNO ------rarr C=O|NH2
Uumlre
1860 da Cannizaro
Ampirik formuumll ile molekuumll formuumlluumlkavramını ayırdı
Aynı ampirik formuumlle sahip (yani aynıCHO yuumlzdesine sahip) fakat farklı sayıda CHO iccedileren bileşikler vardır
Oumlrneğin
CH2rarrAmpirik formuumll
CH2= CH2 Etilen
C5H10 - siklopentan
C6H12 - siklohekzan
Molekuumll formuumlluumlnuuml bulmak iccedilin ampirik formuumlluumln yanısıra molekuumll ağırlığının da bilinmesi gerekir
Molekuumll formuumllleri aynı fakat kimyasal oumlzellikleri farklı olan bileşiklere İZOMERdenir
bullLiebig- Woumlhler
İzomer bileşiklerin varlığını goumlstererekldquoİZOMERİrdquo kavramını tanımladılar
1874 de JHVant Hof JHLo Bel
Karbonun tetravalen olduğunuve
hidrojenle tetrahedral yapıda bileşikler oluşturduğunu buldular
Organik bileşikler ile inorganik bileşikler arasında farklar
vardır
Bu farklılıklar karbon atomunun periyodik cetveldeki yerinden
kaynaklanır
1Organik bileşikler genellikle yanıcıdır
2 Organik bileşiklerin erime noktalarıgenellikle duumlşuumlktuumlr (300oCrsquonin altındadır)
3 Organik bileşikler genellikle suda ccediloumlzuumlnmezler
4Organik bileşiklerin ccediloğunun yapısıiyonik değildir
5Organik bileşiklerde izomerizmbuumlyuumlk rol oynar
6Organik bileşiklerin oluşumunda katalizoumlrlerin roluuml buumlyuumlktuumlr Farklıkatalizoumlrler kullanılarak aynımaddelerden farklı bileşikler oluşturulabilir
7Organik bileşiklerle yapılan reaksiyonlar fazla ısı ve zaman gerektiriler
8Organik bileşiklerin dansitesigenellikle duumlşuumlktuumlr
9Organik reaksiyonlar kantitatif değil
1İnorganik bileşikler yanıcıdeğildir
2 İnorganik bileşiklerin ise genellikle yuumlksektir
3İnorganiklerin ccediloğu suda ccediloumlzuumlnuumlrler
4İnorganikler ise iyonik yapıdadır
5 İnorganikler de izomerizmyoktur
6İnorganik bileşiklerin reaksiyonları daha hızlıdır
Biyomolekuumlllerin canlı huumlcrede birbirleriyle etkileşimleri konusunda bazı sorular akla gelmektedir
Canlıda hangi tuumlr molekuumlller vardır bunların oranları nedir
Bu molekuumlllerin yapıları nedir ve bu yapıları hangi kuvvetler stabil yapıyor
Kimyasal oumlzellikleri ve reaktiviteleri nelerdir
Birbirleriyle etkileşimleri nasıldır
Cansız ldquomineralrdquo duumlnyasının nispeten
kimyasal basitliğinin aksine bitki ve
hayvan duumlnyası daha karmaşık olup
C O N ve Prsquodan zengindir
İnsan vuumlcudunda ccediloğu yuumlksek molekuumll ağırlıklı proteinler ve nuumlkleik asitler olmak uumlzere 1 milyondan fazla farklı molekuumll bulunmaktadır
Bu karmaşıklığa rağmen biyomolekuumlllerin ccediloğu doğada bulunan 92 elementten sadece 3 ndash 6 arası sayıda farklı element iccedilermektedir C H ve O daima bulunur Birccedilok biyomolekuumllde aynı zamanda N S ve P da bulunur
Kg Yuumlzde
Protein 11 170
Yağ 9 138
Karbonhidrat 1 15
Su 40 616
Mineraller 4 61
65 Kg ağırlıkta bir insanın normal kimyasal bileşimi
Hidrojen oksijen azot ve karbon
atomlarının temel yapıtaşı olarak kullanılmalarının
nedeni
bull atom ccedilaplarının kuumlccediluumlk olması
bullsırasıyla 1 2 3 ve 4 bağ oluşturabilen en
hafif elementler olması
bull kuvvetli bağlar oluşturmaları (genel olarak en
hafif elementler en kuvvetli bağları oluşturur)
bull az sayıda yapı taşıyla ccedilok sayıda molekuumll
uumlretebilmeleridir
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Scheele
Uumlzuumlmden = Tartarik asitElmadan = Malik asitLimondan = Sitrik asitSuumltten = Laktik asitİdrardan = Uumlrik asiti
elde etti
1784 de Lavosier (Kuumltlenin korunumu kanunu)
Teraziyi kullanmayı kimyaya uyguladı
1811- Justus Liebig JJ BerzeliusJBADumas
Organik bileşiklerin kompozisyonunu tayin eden youmlntemleri geliştirdiler (CHO)
1831 de
Ampirik (basit) formuumlluumln bulunması
1824 de
İlk organik sentez Frederich Woumlhlertarafından gerccedilekleştirildi
Sentetik kimyaya ilk adım
Amonyum siyanattan uumlreyi sentezledi
(NH4)2SO4 + 2KCNO rarr 2NH4CNO + K2SO4amonyumsuumllfat potasyum siyanat amonyum siyanat
NH2ısı |
NH4CNO ------rarr C=O|NH2
Uumlre
1860 da Cannizaro
Ampirik formuumll ile molekuumll formuumlluumlkavramını ayırdı
Aynı ampirik formuumlle sahip (yani aynıCHO yuumlzdesine sahip) fakat farklı sayıda CHO iccedileren bileşikler vardır
Oumlrneğin
CH2rarrAmpirik formuumll
CH2= CH2 Etilen
C5H10 - siklopentan
C6H12 - siklohekzan
Molekuumll formuumlluumlnuuml bulmak iccedilin ampirik formuumlluumln yanısıra molekuumll ağırlığının da bilinmesi gerekir
Molekuumll formuumllleri aynı fakat kimyasal oumlzellikleri farklı olan bileşiklere İZOMERdenir
bullLiebig- Woumlhler
İzomer bileşiklerin varlığını goumlstererekldquoİZOMERİrdquo kavramını tanımladılar
1874 de JHVant Hof JHLo Bel
Karbonun tetravalen olduğunuve
hidrojenle tetrahedral yapıda bileşikler oluşturduğunu buldular
Organik bileşikler ile inorganik bileşikler arasında farklar
vardır
Bu farklılıklar karbon atomunun periyodik cetveldeki yerinden
kaynaklanır
1Organik bileşikler genellikle yanıcıdır
2 Organik bileşiklerin erime noktalarıgenellikle duumlşuumlktuumlr (300oCrsquonin altındadır)
3 Organik bileşikler genellikle suda ccediloumlzuumlnmezler
4Organik bileşiklerin ccediloğunun yapısıiyonik değildir
5Organik bileşiklerde izomerizmbuumlyuumlk rol oynar
6Organik bileşiklerin oluşumunda katalizoumlrlerin roluuml buumlyuumlktuumlr Farklıkatalizoumlrler kullanılarak aynımaddelerden farklı bileşikler oluşturulabilir
7Organik bileşiklerle yapılan reaksiyonlar fazla ısı ve zaman gerektiriler
8Organik bileşiklerin dansitesigenellikle duumlşuumlktuumlr
9Organik reaksiyonlar kantitatif değil
1İnorganik bileşikler yanıcıdeğildir
2 İnorganik bileşiklerin ise genellikle yuumlksektir
3İnorganiklerin ccediloğu suda ccediloumlzuumlnuumlrler
4İnorganikler ise iyonik yapıdadır
5 İnorganikler de izomerizmyoktur
6İnorganik bileşiklerin reaksiyonları daha hızlıdır
Biyomolekuumlllerin canlı huumlcrede birbirleriyle etkileşimleri konusunda bazı sorular akla gelmektedir
Canlıda hangi tuumlr molekuumlller vardır bunların oranları nedir
Bu molekuumlllerin yapıları nedir ve bu yapıları hangi kuvvetler stabil yapıyor
Kimyasal oumlzellikleri ve reaktiviteleri nelerdir
Birbirleriyle etkileşimleri nasıldır
Cansız ldquomineralrdquo duumlnyasının nispeten
kimyasal basitliğinin aksine bitki ve
hayvan duumlnyası daha karmaşık olup
C O N ve Prsquodan zengindir
İnsan vuumlcudunda ccediloğu yuumlksek molekuumll ağırlıklı proteinler ve nuumlkleik asitler olmak uumlzere 1 milyondan fazla farklı molekuumll bulunmaktadır
Bu karmaşıklığa rağmen biyomolekuumlllerin ccediloğu doğada bulunan 92 elementten sadece 3 ndash 6 arası sayıda farklı element iccedilermektedir C H ve O daima bulunur Birccedilok biyomolekuumllde aynı zamanda N S ve P da bulunur
Kg Yuumlzde
Protein 11 170
Yağ 9 138
Karbonhidrat 1 15
Su 40 616
Mineraller 4 61
65 Kg ağırlıkta bir insanın normal kimyasal bileşimi
Hidrojen oksijen azot ve karbon
atomlarının temel yapıtaşı olarak kullanılmalarının
nedeni
bull atom ccedilaplarının kuumlccediluumlk olması
bullsırasıyla 1 2 3 ve 4 bağ oluşturabilen en
hafif elementler olması
bull kuvvetli bağlar oluşturmaları (genel olarak en
hafif elementler en kuvvetli bağları oluşturur)
bull az sayıda yapı taşıyla ccedilok sayıda molekuumll
uumlretebilmeleridir
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
1784 de Lavosier (Kuumltlenin korunumu kanunu)
Teraziyi kullanmayı kimyaya uyguladı
1811- Justus Liebig JJ BerzeliusJBADumas
Organik bileşiklerin kompozisyonunu tayin eden youmlntemleri geliştirdiler (CHO)
1831 de
Ampirik (basit) formuumlluumln bulunması
1824 de
İlk organik sentez Frederich Woumlhlertarafından gerccedilekleştirildi
Sentetik kimyaya ilk adım
Amonyum siyanattan uumlreyi sentezledi
(NH4)2SO4 + 2KCNO rarr 2NH4CNO + K2SO4amonyumsuumllfat potasyum siyanat amonyum siyanat
NH2ısı |
NH4CNO ------rarr C=O|NH2
Uumlre
1860 da Cannizaro
Ampirik formuumll ile molekuumll formuumlluumlkavramını ayırdı
Aynı ampirik formuumlle sahip (yani aynıCHO yuumlzdesine sahip) fakat farklı sayıda CHO iccedileren bileşikler vardır
Oumlrneğin
CH2rarrAmpirik formuumll
CH2= CH2 Etilen
C5H10 - siklopentan
C6H12 - siklohekzan
Molekuumll formuumlluumlnuuml bulmak iccedilin ampirik formuumlluumln yanısıra molekuumll ağırlığının da bilinmesi gerekir
Molekuumll formuumllleri aynı fakat kimyasal oumlzellikleri farklı olan bileşiklere İZOMERdenir
bullLiebig- Woumlhler
İzomer bileşiklerin varlığını goumlstererekldquoİZOMERİrdquo kavramını tanımladılar
1874 de JHVant Hof JHLo Bel
Karbonun tetravalen olduğunuve
hidrojenle tetrahedral yapıda bileşikler oluşturduğunu buldular
Organik bileşikler ile inorganik bileşikler arasında farklar
vardır
Bu farklılıklar karbon atomunun periyodik cetveldeki yerinden
kaynaklanır
1Organik bileşikler genellikle yanıcıdır
2 Organik bileşiklerin erime noktalarıgenellikle duumlşuumlktuumlr (300oCrsquonin altındadır)
3 Organik bileşikler genellikle suda ccediloumlzuumlnmezler
4Organik bileşiklerin ccediloğunun yapısıiyonik değildir
5Organik bileşiklerde izomerizmbuumlyuumlk rol oynar
6Organik bileşiklerin oluşumunda katalizoumlrlerin roluuml buumlyuumlktuumlr Farklıkatalizoumlrler kullanılarak aynımaddelerden farklı bileşikler oluşturulabilir
7Organik bileşiklerle yapılan reaksiyonlar fazla ısı ve zaman gerektiriler
8Organik bileşiklerin dansitesigenellikle duumlşuumlktuumlr
9Organik reaksiyonlar kantitatif değil
1İnorganik bileşikler yanıcıdeğildir
2 İnorganik bileşiklerin ise genellikle yuumlksektir
3İnorganiklerin ccediloğu suda ccediloumlzuumlnuumlrler
4İnorganikler ise iyonik yapıdadır
5 İnorganikler de izomerizmyoktur
6İnorganik bileşiklerin reaksiyonları daha hızlıdır
Biyomolekuumlllerin canlı huumlcrede birbirleriyle etkileşimleri konusunda bazı sorular akla gelmektedir
Canlıda hangi tuumlr molekuumlller vardır bunların oranları nedir
Bu molekuumlllerin yapıları nedir ve bu yapıları hangi kuvvetler stabil yapıyor
Kimyasal oumlzellikleri ve reaktiviteleri nelerdir
Birbirleriyle etkileşimleri nasıldır
Cansız ldquomineralrdquo duumlnyasının nispeten
kimyasal basitliğinin aksine bitki ve
hayvan duumlnyası daha karmaşık olup
C O N ve Prsquodan zengindir
İnsan vuumlcudunda ccediloğu yuumlksek molekuumll ağırlıklı proteinler ve nuumlkleik asitler olmak uumlzere 1 milyondan fazla farklı molekuumll bulunmaktadır
Bu karmaşıklığa rağmen biyomolekuumlllerin ccediloğu doğada bulunan 92 elementten sadece 3 ndash 6 arası sayıda farklı element iccedilermektedir C H ve O daima bulunur Birccedilok biyomolekuumllde aynı zamanda N S ve P da bulunur
Kg Yuumlzde
Protein 11 170
Yağ 9 138
Karbonhidrat 1 15
Su 40 616
Mineraller 4 61
65 Kg ağırlıkta bir insanın normal kimyasal bileşimi
Hidrojen oksijen azot ve karbon
atomlarının temel yapıtaşı olarak kullanılmalarının
nedeni
bull atom ccedilaplarının kuumlccediluumlk olması
bullsırasıyla 1 2 3 ve 4 bağ oluşturabilen en
hafif elementler olması
bull kuvvetli bağlar oluşturmaları (genel olarak en
hafif elementler en kuvvetli bağları oluşturur)
bull az sayıda yapı taşıyla ccedilok sayıda molekuumll
uumlretebilmeleridir
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
1831 de
Ampirik (basit) formuumlluumln bulunması
1824 de
İlk organik sentez Frederich Woumlhlertarafından gerccedilekleştirildi
Sentetik kimyaya ilk adım
Amonyum siyanattan uumlreyi sentezledi
(NH4)2SO4 + 2KCNO rarr 2NH4CNO + K2SO4amonyumsuumllfat potasyum siyanat amonyum siyanat
NH2ısı |
NH4CNO ------rarr C=O|NH2
Uumlre
1860 da Cannizaro
Ampirik formuumll ile molekuumll formuumlluumlkavramını ayırdı
Aynı ampirik formuumlle sahip (yani aynıCHO yuumlzdesine sahip) fakat farklı sayıda CHO iccedileren bileşikler vardır
Oumlrneğin
CH2rarrAmpirik formuumll
CH2= CH2 Etilen
C5H10 - siklopentan
C6H12 - siklohekzan
Molekuumll formuumlluumlnuuml bulmak iccedilin ampirik formuumlluumln yanısıra molekuumll ağırlığının da bilinmesi gerekir
Molekuumll formuumllleri aynı fakat kimyasal oumlzellikleri farklı olan bileşiklere İZOMERdenir
bullLiebig- Woumlhler
İzomer bileşiklerin varlığını goumlstererekldquoİZOMERİrdquo kavramını tanımladılar
1874 de JHVant Hof JHLo Bel
Karbonun tetravalen olduğunuve
hidrojenle tetrahedral yapıda bileşikler oluşturduğunu buldular
Organik bileşikler ile inorganik bileşikler arasında farklar
vardır
Bu farklılıklar karbon atomunun periyodik cetveldeki yerinden
kaynaklanır
1Organik bileşikler genellikle yanıcıdır
2 Organik bileşiklerin erime noktalarıgenellikle duumlşuumlktuumlr (300oCrsquonin altındadır)
3 Organik bileşikler genellikle suda ccediloumlzuumlnmezler
4Organik bileşiklerin ccediloğunun yapısıiyonik değildir
5Organik bileşiklerde izomerizmbuumlyuumlk rol oynar
6Organik bileşiklerin oluşumunda katalizoumlrlerin roluuml buumlyuumlktuumlr Farklıkatalizoumlrler kullanılarak aynımaddelerden farklı bileşikler oluşturulabilir
7Organik bileşiklerle yapılan reaksiyonlar fazla ısı ve zaman gerektiriler
8Organik bileşiklerin dansitesigenellikle duumlşuumlktuumlr
9Organik reaksiyonlar kantitatif değil
1İnorganik bileşikler yanıcıdeğildir
2 İnorganik bileşiklerin ise genellikle yuumlksektir
3İnorganiklerin ccediloğu suda ccediloumlzuumlnuumlrler
4İnorganikler ise iyonik yapıdadır
5 İnorganikler de izomerizmyoktur
6İnorganik bileşiklerin reaksiyonları daha hızlıdır
Biyomolekuumlllerin canlı huumlcrede birbirleriyle etkileşimleri konusunda bazı sorular akla gelmektedir
Canlıda hangi tuumlr molekuumlller vardır bunların oranları nedir
Bu molekuumlllerin yapıları nedir ve bu yapıları hangi kuvvetler stabil yapıyor
Kimyasal oumlzellikleri ve reaktiviteleri nelerdir
Birbirleriyle etkileşimleri nasıldır
Cansız ldquomineralrdquo duumlnyasının nispeten
kimyasal basitliğinin aksine bitki ve
hayvan duumlnyası daha karmaşık olup
C O N ve Prsquodan zengindir
İnsan vuumlcudunda ccediloğu yuumlksek molekuumll ağırlıklı proteinler ve nuumlkleik asitler olmak uumlzere 1 milyondan fazla farklı molekuumll bulunmaktadır
Bu karmaşıklığa rağmen biyomolekuumlllerin ccediloğu doğada bulunan 92 elementten sadece 3 ndash 6 arası sayıda farklı element iccedilermektedir C H ve O daima bulunur Birccedilok biyomolekuumllde aynı zamanda N S ve P da bulunur
Kg Yuumlzde
Protein 11 170
Yağ 9 138
Karbonhidrat 1 15
Su 40 616
Mineraller 4 61
65 Kg ağırlıkta bir insanın normal kimyasal bileşimi
Hidrojen oksijen azot ve karbon
atomlarının temel yapıtaşı olarak kullanılmalarının
nedeni
bull atom ccedilaplarının kuumlccediluumlk olması
bullsırasıyla 1 2 3 ve 4 bağ oluşturabilen en
hafif elementler olması
bull kuvvetli bağlar oluşturmaları (genel olarak en
hafif elementler en kuvvetli bağları oluşturur)
bull az sayıda yapı taşıyla ccedilok sayıda molekuumll
uumlretebilmeleridir
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
(NH4)2SO4 + 2KCNO rarr 2NH4CNO + K2SO4amonyumsuumllfat potasyum siyanat amonyum siyanat
NH2ısı |
NH4CNO ------rarr C=O|NH2
Uumlre
1860 da Cannizaro
Ampirik formuumll ile molekuumll formuumlluumlkavramını ayırdı
Aynı ampirik formuumlle sahip (yani aynıCHO yuumlzdesine sahip) fakat farklı sayıda CHO iccedileren bileşikler vardır
Oumlrneğin
CH2rarrAmpirik formuumll
CH2= CH2 Etilen
C5H10 - siklopentan
C6H12 - siklohekzan
Molekuumll formuumlluumlnuuml bulmak iccedilin ampirik formuumlluumln yanısıra molekuumll ağırlığının da bilinmesi gerekir
Molekuumll formuumllleri aynı fakat kimyasal oumlzellikleri farklı olan bileşiklere İZOMERdenir
bullLiebig- Woumlhler
İzomer bileşiklerin varlığını goumlstererekldquoİZOMERİrdquo kavramını tanımladılar
1874 de JHVant Hof JHLo Bel
Karbonun tetravalen olduğunuve
hidrojenle tetrahedral yapıda bileşikler oluşturduğunu buldular
Organik bileşikler ile inorganik bileşikler arasında farklar
vardır
Bu farklılıklar karbon atomunun periyodik cetveldeki yerinden
kaynaklanır
1Organik bileşikler genellikle yanıcıdır
2 Organik bileşiklerin erime noktalarıgenellikle duumlşuumlktuumlr (300oCrsquonin altındadır)
3 Organik bileşikler genellikle suda ccediloumlzuumlnmezler
4Organik bileşiklerin ccediloğunun yapısıiyonik değildir
5Organik bileşiklerde izomerizmbuumlyuumlk rol oynar
6Organik bileşiklerin oluşumunda katalizoumlrlerin roluuml buumlyuumlktuumlr Farklıkatalizoumlrler kullanılarak aynımaddelerden farklı bileşikler oluşturulabilir
7Organik bileşiklerle yapılan reaksiyonlar fazla ısı ve zaman gerektiriler
8Organik bileşiklerin dansitesigenellikle duumlşuumlktuumlr
9Organik reaksiyonlar kantitatif değil
1İnorganik bileşikler yanıcıdeğildir
2 İnorganik bileşiklerin ise genellikle yuumlksektir
3İnorganiklerin ccediloğu suda ccediloumlzuumlnuumlrler
4İnorganikler ise iyonik yapıdadır
5 İnorganikler de izomerizmyoktur
6İnorganik bileşiklerin reaksiyonları daha hızlıdır
Biyomolekuumlllerin canlı huumlcrede birbirleriyle etkileşimleri konusunda bazı sorular akla gelmektedir
Canlıda hangi tuumlr molekuumlller vardır bunların oranları nedir
Bu molekuumlllerin yapıları nedir ve bu yapıları hangi kuvvetler stabil yapıyor
Kimyasal oumlzellikleri ve reaktiviteleri nelerdir
Birbirleriyle etkileşimleri nasıldır
Cansız ldquomineralrdquo duumlnyasının nispeten
kimyasal basitliğinin aksine bitki ve
hayvan duumlnyası daha karmaşık olup
C O N ve Prsquodan zengindir
İnsan vuumlcudunda ccediloğu yuumlksek molekuumll ağırlıklı proteinler ve nuumlkleik asitler olmak uumlzere 1 milyondan fazla farklı molekuumll bulunmaktadır
Bu karmaşıklığa rağmen biyomolekuumlllerin ccediloğu doğada bulunan 92 elementten sadece 3 ndash 6 arası sayıda farklı element iccedilermektedir C H ve O daima bulunur Birccedilok biyomolekuumllde aynı zamanda N S ve P da bulunur
Kg Yuumlzde
Protein 11 170
Yağ 9 138
Karbonhidrat 1 15
Su 40 616
Mineraller 4 61
65 Kg ağırlıkta bir insanın normal kimyasal bileşimi
Hidrojen oksijen azot ve karbon
atomlarının temel yapıtaşı olarak kullanılmalarının
nedeni
bull atom ccedilaplarının kuumlccediluumlk olması
bullsırasıyla 1 2 3 ve 4 bağ oluşturabilen en
hafif elementler olması
bull kuvvetli bağlar oluşturmaları (genel olarak en
hafif elementler en kuvvetli bağları oluşturur)
bull az sayıda yapı taşıyla ccedilok sayıda molekuumll
uumlretebilmeleridir
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
1860 da Cannizaro
Ampirik formuumll ile molekuumll formuumlluumlkavramını ayırdı
Aynı ampirik formuumlle sahip (yani aynıCHO yuumlzdesine sahip) fakat farklı sayıda CHO iccedileren bileşikler vardır
Oumlrneğin
CH2rarrAmpirik formuumll
CH2= CH2 Etilen
C5H10 - siklopentan
C6H12 - siklohekzan
Molekuumll formuumlluumlnuuml bulmak iccedilin ampirik formuumlluumln yanısıra molekuumll ağırlığının da bilinmesi gerekir
Molekuumll formuumllleri aynı fakat kimyasal oumlzellikleri farklı olan bileşiklere İZOMERdenir
bullLiebig- Woumlhler
İzomer bileşiklerin varlığını goumlstererekldquoİZOMERİrdquo kavramını tanımladılar
1874 de JHVant Hof JHLo Bel
Karbonun tetravalen olduğunuve
hidrojenle tetrahedral yapıda bileşikler oluşturduğunu buldular
Organik bileşikler ile inorganik bileşikler arasında farklar
vardır
Bu farklılıklar karbon atomunun periyodik cetveldeki yerinden
kaynaklanır
1Organik bileşikler genellikle yanıcıdır
2 Organik bileşiklerin erime noktalarıgenellikle duumlşuumlktuumlr (300oCrsquonin altındadır)
3 Organik bileşikler genellikle suda ccediloumlzuumlnmezler
4Organik bileşiklerin ccediloğunun yapısıiyonik değildir
5Organik bileşiklerde izomerizmbuumlyuumlk rol oynar
6Organik bileşiklerin oluşumunda katalizoumlrlerin roluuml buumlyuumlktuumlr Farklıkatalizoumlrler kullanılarak aynımaddelerden farklı bileşikler oluşturulabilir
7Organik bileşiklerle yapılan reaksiyonlar fazla ısı ve zaman gerektiriler
8Organik bileşiklerin dansitesigenellikle duumlşuumlktuumlr
9Organik reaksiyonlar kantitatif değil
1İnorganik bileşikler yanıcıdeğildir
2 İnorganik bileşiklerin ise genellikle yuumlksektir
3İnorganiklerin ccediloğu suda ccediloumlzuumlnuumlrler
4İnorganikler ise iyonik yapıdadır
5 İnorganikler de izomerizmyoktur
6İnorganik bileşiklerin reaksiyonları daha hızlıdır
Biyomolekuumlllerin canlı huumlcrede birbirleriyle etkileşimleri konusunda bazı sorular akla gelmektedir
Canlıda hangi tuumlr molekuumlller vardır bunların oranları nedir
Bu molekuumlllerin yapıları nedir ve bu yapıları hangi kuvvetler stabil yapıyor
Kimyasal oumlzellikleri ve reaktiviteleri nelerdir
Birbirleriyle etkileşimleri nasıldır
Cansız ldquomineralrdquo duumlnyasının nispeten
kimyasal basitliğinin aksine bitki ve
hayvan duumlnyası daha karmaşık olup
C O N ve Prsquodan zengindir
İnsan vuumlcudunda ccediloğu yuumlksek molekuumll ağırlıklı proteinler ve nuumlkleik asitler olmak uumlzere 1 milyondan fazla farklı molekuumll bulunmaktadır
Bu karmaşıklığa rağmen biyomolekuumlllerin ccediloğu doğada bulunan 92 elementten sadece 3 ndash 6 arası sayıda farklı element iccedilermektedir C H ve O daima bulunur Birccedilok biyomolekuumllde aynı zamanda N S ve P da bulunur
Kg Yuumlzde
Protein 11 170
Yağ 9 138
Karbonhidrat 1 15
Su 40 616
Mineraller 4 61
65 Kg ağırlıkta bir insanın normal kimyasal bileşimi
Hidrojen oksijen azot ve karbon
atomlarının temel yapıtaşı olarak kullanılmalarının
nedeni
bull atom ccedilaplarının kuumlccediluumlk olması
bullsırasıyla 1 2 3 ve 4 bağ oluşturabilen en
hafif elementler olması
bull kuvvetli bağlar oluşturmaları (genel olarak en
hafif elementler en kuvvetli bağları oluşturur)
bull az sayıda yapı taşıyla ccedilok sayıda molekuumll
uumlretebilmeleridir
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Oumlrneğin
CH2rarrAmpirik formuumll
CH2= CH2 Etilen
C5H10 - siklopentan
C6H12 - siklohekzan
Molekuumll formuumlluumlnuuml bulmak iccedilin ampirik formuumlluumln yanısıra molekuumll ağırlığının da bilinmesi gerekir
Molekuumll formuumllleri aynı fakat kimyasal oumlzellikleri farklı olan bileşiklere İZOMERdenir
bullLiebig- Woumlhler
İzomer bileşiklerin varlığını goumlstererekldquoİZOMERİrdquo kavramını tanımladılar
1874 de JHVant Hof JHLo Bel
Karbonun tetravalen olduğunuve
hidrojenle tetrahedral yapıda bileşikler oluşturduğunu buldular
Organik bileşikler ile inorganik bileşikler arasında farklar
vardır
Bu farklılıklar karbon atomunun periyodik cetveldeki yerinden
kaynaklanır
1Organik bileşikler genellikle yanıcıdır
2 Organik bileşiklerin erime noktalarıgenellikle duumlşuumlktuumlr (300oCrsquonin altındadır)
3 Organik bileşikler genellikle suda ccediloumlzuumlnmezler
4Organik bileşiklerin ccediloğunun yapısıiyonik değildir
5Organik bileşiklerde izomerizmbuumlyuumlk rol oynar
6Organik bileşiklerin oluşumunda katalizoumlrlerin roluuml buumlyuumlktuumlr Farklıkatalizoumlrler kullanılarak aynımaddelerden farklı bileşikler oluşturulabilir
7Organik bileşiklerle yapılan reaksiyonlar fazla ısı ve zaman gerektiriler
8Organik bileşiklerin dansitesigenellikle duumlşuumlktuumlr
9Organik reaksiyonlar kantitatif değil
1İnorganik bileşikler yanıcıdeğildir
2 İnorganik bileşiklerin ise genellikle yuumlksektir
3İnorganiklerin ccediloğu suda ccediloumlzuumlnuumlrler
4İnorganikler ise iyonik yapıdadır
5 İnorganikler de izomerizmyoktur
6İnorganik bileşiklerin reaksiyonları daha hızlıdır
Biyomolekuumlllerin canlı huumlcrede birbirleriyle etkileşimleri konusunda bazı sorular akla gelmektedir
Canlıda hangi tuumlr molekuumlller vardır bunların oranları nedir
Bu molekuumlllerin yapıları nedir ve bu yapıları hangi kuvvetler stabil yapıyor
Kimyasal oumlzellikleri ve reaktiviteleri nelerdir
Birbirleriyle etkileşimleri nasıldır
Cansız ldquomineralrdquo duumlnyasının nispeten
kimyasal basitliğinin aksine bitki ve
hayvan duumlnyası daha karmaşık olup
C O N ve Prsquodan zengindir
İnsan vuumlcudunda ccediloğu yuumlksek molekuumll ağırlıklı proteinler ve nuumlkleik asitler olmak uumlzere 1 milyondan fazla farklı molekuumll bulunmaktadır
Bu karmaşıklığa rağmen biyomolekuumlllerin ccediloğu doğada bulunan 92 elementten sadece 3 ndash 6 arası sayıda farklı element iccedilermektedir C H ve O daima bulunur Birccedilok biyomolekuumllde aynı zamanda N S ve P da bulunur
Kg Yuumlzde
Protein 11 170
Yağ 9 138
Karbonhidrat 1 15
Su 40 616
Mineraller 4 61
65 Kg ağırlıkta bir insanın normal kimyasal bileşimi
Hidrojen oksijen azot ve karbon
atomlarının temel yapıtaşı olarak kullanılmalarının
nedeni
bull atom ccedilaplarının kuumlccediluumlk olması
bullsırasıyla 1 2 3 ve 4 bağ oluşturabilen en
hafif elementler olması
bull kuvvetli bağlar oluşturmaları (genel olarak en
hafif elementler en kuvvetli bağları oluşturur)
bull az sayıda yapı taşıyla ccedilok sayıda molekuumll
uumlretebilmeleridir
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Molekuumll formuumlluumlnuuml bulmak iccedilin ampirik formuumlluumln yanısıra molekuumll ağırlığının da bilinmesi gerekir
Molekuumll formuumllleri aynı fakat kimyasal oumlzellikleri farklı olan bileşiklere İZOMERdenir
bullLiebig- Woumlhler
İzomer bileşiklerin varlığını goumlstererekldquoİZOMERİrdquo kavramını tanımladılar
1874 de JHVant Hof JHLo Bel
Karbonun tetravalen olduğunuve
hidrojenle tetrahedral yapıda bileşikler oluşturduğunu buldular
Organik bileşikler ile inorganik bileşikler arasında farklar
vardır
Bu farklılıklar karbon atomunun periyodik cetveldeki yerinden
kaynaklanır
1Organik bileşikler genellikle yanıcıdır
2 Organik bileşiklerin erime noktalarıgenellikle duumlşuumlktuumlr (300oCrsquonin altındadır)
3 Organik bileşikler genellikle suda ccediloumlzuumlnmezler
4Organik bileşiklerin ccediloğunun yapısıiyonik değildir
5Organik bileşiklerde izomerizmbuumlyuumlk rol oynar
6Organik bileşiklerin oluşumunda katalizoumlrlerin roluuml buumlyuumlktuumlr Farklıkatalizoumlrler kullanılarak aynımaddelerden farklı bileşikler oluşturulabilir
7Organik bileşiklerle yapılan reaksiyonlar fazla ısı ve zaman gerektiriler
8Organik bileşiklerin dansitesigenellikle duumlşuumlktuumlr
9Organik reaksiyonlar kantitatif değil
1İnorganik bileşikler yanıcıdeğildir
2 İnorganik bileşiklerin ise genellikle yuumlksektir
3İnorganiklerin ccediloğu suda ccediloumlzuumlnuumlrler
4İnorganikler ise iyonik yapıdadır
5 İnorganikler de izomerizmyoktur
6İnorganik bileşiklerin reaksiyonları daha hızlıdır
Biyomolekuumlllerin canlı huumlcrede birbirleriyle etkileşimleri konusunda bazı sorular akla gelmektedir
Canlıda hangi tuumlr molekuumlller vardır bunların oranları nedir
Bu molekuumlllerin yapıları nedir ve bu yapıları hangi kuvvetler stabil yapıyor
Kimyasal oumlzellikleri ve reaktiviteleri nelerdir
Birbirleriyle etkileşimleri nasıldır
Cansız ldquomineralrdquo duumlnyasının nispeten
kimyasal basitliğinin aksine bitki ve
hayvan duumlnyası daha karmaşık olup
C O N ve Prsquodan zengindir
İnsan vuumlcudunda ccediloğu yuumlksek molekuumll ağırlıklı proteinler ve nuumlkleik asitler olmak uumlzere 1 milyondan fazla farklı molekuumll bulunmaktadır
Bu karmaşıklığa rağmen biyomolekuumlllerin ccediloğu doğada bulunan 92 elementten sadece 3 ndash 6 arası sayıda farklı element iccedilermektedir C H ve O daima bulunur Birccedilok biyomolekuumllde aynı zamanda N S ve P da bulunur
Kg Yuumlzde
Protein 11 170
Yağ 9 138
Karbonhidrat 1 15
Su 40 616
Mineraller 4 61
65 Kg ağırlıkta bir insanın normal kimyasal bileşimi
Hidrojen oksijen azot ve karbon
atomlarının temel yapıtaşı olarak kullanılmalarının
nedeni
bull atom ccedilaplarının kuumlccediluumlk olması
bullsırasıyla 1 2 3 ve 4 bağ oluşturabilen en
hafif elementler olması
bull kuvvetli bağlar oluşturmaları (genel olarak en
hafif elementler en kuvvetli bağları oluşturur)
bull az sayıda yapı taşıyla ccedilok sayıda molekuumll
uumlretebilmeleridir
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Molekuumll formuumllleri aynı fakat kimyasal oumlzellikleri farklı olan bileşiklere İZOMERdenir
bullLiebig- Woumlhler
İzomer bileşiklerin varlığını goumlstererekldquoİZOMERİrdquo kavramını tanımladılar
1874 de JHVant Hof JHLo Bel
Karbonun tetravalen olduğunuve
hidrojenle tetrahedral yapıda bileşikler oluşturduğunu buldular
Organik bileşikler ile inorganik bileşikler arasında farklar
vardır
Bu farklılıklar karbon atomunun periyodik cetveldeki yerinden
kaynaklanır
1Organik bileşikler genellikle yanıcıdır
2 Organik bileşiklerin erime noktalarıgenellikle duumlşuumlktuumlr (300oCrsquonin altındadır)
3 Organik bileşikler genellikle suda ccediloumlzuumlnmezler
4Organik bileşiklerin ccediloğunun yapısıiyonik değildir
5Organik bileşiklerde izomerizmbuumlyuumlk rol oynar
6Organik bileşiklerin oluşumunda katalizoumlrlerin roluuml buumlyuumlktuumlr Farklıkatalizoumlrler kullanılarak aynımaddelerden farklı bileşikler oluşturulabilir
7Organik bileşiklerle yapılan reaksiyonlar fazla ısı ve zaman gerektiriler
8Organik bileşiklerin dansitesigenellikle duumlşuumlktuumlr
9Organik reaksiyonlar kantitatif değil
1İnorganik bileşikler yanıcıdeğildir
2 İnorganik bileşiklerin ise genellikle yuumlksektir
3İnorganiklerin ccediloğu suda ccediloumlzuumlnuumlrler
4İnorganikler ise iyonik yapıdadır
5 İnorganikler de izomerizmyoktur
6İnorganik bileşiklerin reaksiyonları daha hızlıdır
Biyomolekuumlllerin canlı huumlcrede birbirleriyle etkileşimleri konusunda bazı sorular akla gelmektedir
Canlıda hangi tuumlr molekuumlller vardır bunların oranları nedir
Bu molekuumlllerin yapıları nedir ve bu yapıları hangi kuvvetler stabil yapıyor
Kimyasal oumlzellikleri ve reaktiviteleri nelerdir
Birbirleriyle etkileşimleri nasıldır
Cansız ldquomineralrdquo duumlnyasının nispeten
kimyasal basitliğinin aksine bitki ve
hayvan duumlnyası daha karmaşık olup
C O N ve Prsquodan zengindir
İnsan vuumlcudunda ccediloğu yuumlksek molekuumll ağırlıklı proteinler ve nuumlkleik asitler olmak uumlzere 1 milyondan fazla farklı molekuumll bulunmaktadır
Bu karmaşıklığa rağmen biyomolekuumlllerin ccediloğu doğada bulunan 92 elementten sadece 3 ndash 6 arası sayıda farklı element iccedilermektedir C H ve O daima bulunur Birccedilok biyomolekuumllde aynı zamanda N S ve P da bulunur
Kg Yuumlzde
Protein 11 170
Yağ 9 138
Karbonhidrat 1 15
Su 40 616
Mineraller 4 61
65 Kg ağırlıkta bir insanın normal kimyasal bileşimi
Hidrojen oksijen azot ve karbon
atomlarının temel yapıtaşı olarak kullanılmalarının
nedeni
bull atom ccedilaplarının kuumlccediluumlk olması
bullsırasıyla 1 2 3 ve 4 bağ oluşturabilen en
hafif elementler olması
bull kuvvetli bağlar oluşturmaları (genel olarak en
hafif elementler en kuvvetli bağları oluşturur)
bull az sayıda yapı taşıyla ccedilok sayıda molekuumll
uumlretebilmeleridir
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
1874 de JHVant Hof JHLo Bel
Karbonun tetravalen olduğunuve
hidrojenle tetrahedral yapıda bileşikler oluşturduğunu buldular
Organik bileşikler ile inorganik bileşikler arasında farklar
vardır
Bu farklılıklar karbon atomunun periyodik cetveldeki yerinden
kaynaklanır
1Organik bileşikler genellikle yanıcıdır
2 Organik bileşiklerin erime noktalarıgenellikle duumlşuumlktuumlr (300oCrsquonin altındadır)
3 Organik bileşikler genellikle suda ccediloumlzuumlnmezler
4Organik bileşiklerin ccediloğunun yapısıiyonik değildir
5Organik bileşiklerde izomerizmbuumlyuumlk rol oynar
6Organik bileşiklerin oluşumunda katalizoumlrlerin roluuml buumlyuumlktuumlr Farklıkatalizoumlrler kullanılarak aynımaddelerden farklı bileşikler oluşturulabilir
7Organik bileşiklerle yapılan reaksiyonlar fazla ısı ve zaman gerektiriler
8Organik bileşiklerin dansitesigenellikle duumlşuumlktuumlr
9Organik reaksiyonlar kantitatif değil
1İnorganik bileşikler yanıcıdeğildir
2 İnorganik bileşiklerin ise genellikle yuumlksektir
3İnorganiklerin ccediloğu suda ccediloumlzuumlnuumlrler
4İnorganikler ise iyonik yapıdadır
5 İnorganikler de izomerizmyoktur
6İnorganik bileşiklerin reaksiyonları daha hızlıdır
Biyomolekuumlllerin canlı huumlcrede birbirleriyle etkileşimleri konusunda bazı sorular akla gelmektedir
Canlıda hangi tuumlr molekuumlller vardır bunların oranları nedir
Bu molekuumlllerin yapıları nedir ve bu yapıları hangi kuvvetler stabil yapıyor
Kimyasal oumlzellikleri ve reaktiviteleri nelerdir
Birbirleriyle etkileşimleri nasıldır
Cansız ldquomineralrdquo duumlnyasının nispeten
kimyasal basitliğinin aksine bitki ve
hayvan duumlnyası daha karmaşık olup
C O N ve Prsquodan zengindir
İnsan vuumlcudunda ccediloğu yuumlksek molekuumll ağırlıklı proteinler ve nuumlkleik asitler olmak uumlzere 1 milyondan fazla farklı molekuumll bulunmaktadır
Bu karmaşıklığa rağmen biyomolekuumlllerin ccediloğu doğada bulunan 92 elementten sadece 3 ndash 6 arası sayıda farklı element iccedilermektedir C H ve O daima bulunur Birccedilok biyomolekuumllde aynı zamanda N S ve P da bulunur
Kg Yuumlzde
Protein 11 170
Yağ 9 138
Karbonhidrat 1 15
Su 40 616
Mineraller 4 61
65 Kg ağırlıkta bir insanın normal kimyasal bileşimi
Hidrojen oksijen azot ve karbon
atomlarının temel yapıtaşı olarak kullanılmalarının
nedeni
bull atom ccedilaplarının kuumlccediluumlk olması
bullsırasıyla 1 2 3 ve 4 bağ oluşturabilen en
hafif elementler olması
bull kuvvetli bağlar oluşturmaları (genel olarak en
hafif elementler en kuvvetli bağları oluşturur)
bull az sayıda yapı taşıyla ccedilok sayıda molekuumll
uumlretebilmeleridir
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Organik bileşikler ile inorganik bileşikler arasında farklar
vardır
Bu farklılıklar karbon atomunun periyodik cetveldeki yerinden
kaynaklanır
1Organik bileşikler genellikle yanıcıdır
2 Organik bileşiklerin erime noktalarıgenellikle duumlşuumlktuumlr (300oCrsquonin altındadır)
3 Organik bileşikler genellikle suda ccediloumlzuumlnmezler
4Organik bileşiklerin ccediloğunun yapısıiyonik değildir
5Organik bileşiklerde izomerizmbuumlyuumlk rol oynar
6Organik bileşiklerin oluşumunda katalizoumlrlerin roluuml buumlyuumlktuumlr Farklıkatalizoumlrler kullanılarak aynımaddelerden farklı bileşikler oluşturulabilir
7Organik bileşiklerle yapılan reaksiyonlar fazla ısı ve zaman gerektiriler
8Organik bileşiklerin dansitesigenellikle duumlşuumlktuumlr
9Organik reaksiyonlar kantitatif değil
1İnorganik bileşikler yanıcıdeğildir
2 İnorganik bileşiklerin ise genellikle yuumlksektir
3İnorganiklerin ccediloğu suda ccediloumlzuumlnuumlrler
4İnorganikler ise iyonik yapıdadır
5 İnorganikler de izomerizmyoktur
6İnorganik bileşiklerin reaksiyonları daha hızlıdır
Biyomolekuumlllerin canlı huumlcrede birbirleriyle etkileşimleri konusunda bazı sorular akla gelmektedir
Canlıda hangi tuumlr molekuumlller vardır bunların oranları nedir
Bu molekuumlllerin yapıları nedir ve bu yapıları hangi kuvvetler stabil yapıyor
Kimyasal oumlzellikleri ve reaktiviteleri nelerdir
Birbirleriyle etkileşimleri nasıldır
Cansız ldquomineralrdquo duumlnyasının nispeten
kimyasal basitliğinin aksine bitki ve
hayvan duumlnyası daha karmaşık olup
C O N ve Prsquodan zengindir
İnsan vuumlcudunda ccediloğu yuumlksek molekuumll ağırlıklı proteinler ve nuumlkleik asitler olmak uumlzere 1 milyondan fazla farklı molekuumll bulunmaktadır
Bu karmaşıklığa rağmen biyomolekuumlllerin ccediloğu doğada bulunan 92 elementten sadece 3 ndash 6 arası sayıda farklı element iccedilermektedir C H ve O daima bulunur Birccedilok biyomolekuumllde aynı zamanda N S ve P da bulunur
Kg Yuumlzde
Protein 11 170
Yağ 9 138
Karbonhidrat 1 15
Su 40 616
Mineraller 4 61
65 Kg ağırlıkta bir insanın normal kimyasal bileşimi
Hidrojen oksijen azot ve karbon
atomlarının temel yapıtaşı olarak kullanılmalarının
nedeni
bull atom ccedilaplarının kuumlccediluumlk olması
bullsırasıyla 1 2 3 ve 4 bağ oluşturabilen en
hafif elementler olması
bull kuvvetli bağlar oluşturmaları (genel olarak en
hafif elementler en kuvvetli bağları oluşturur)
bull az sayıda yapı taşıyla ccedilok sayıda molekuumll
uumlretebilmeleridir
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
1Organik bileşikler genellikle yanıcıdır
2 Organik bileşiklerin erime noktalarıgenellikle duumlşuumlktuumlr (300oCrsquonin altındadır)
3 Organik bileşikler genellikle suda ccediloumlzuumlnmezler
4Organik bileşiklerin ccediloğunun yapısıiyonik değildir
5Organik bileşiklerde izomerizmbuumlyuumlk rol oynar
6Organik bileşiklerin oluşumunda katalizoumlrlerin roluuml buumlyuumlktuumlr Farklıkatalizoumlrler kullanılarak aynımaddelerden farklı bileşikler oluşturulabilir
7Organik bileşiklerle yapılan reaksiyonlar fazla ısı ve zaman gerektiriler
8Organik bileşiklerin dansitesigenellikle duumlşuumlktuumlr
9Organik reaksiyonlar kantitatif değil
1İnorganik bileşikler yanıcıdeğildir
2 İnorganik bileşiklerin ise genellikle yuumlksektir
3İnorganiklerin ccediloğu suda ccediloumlzuumlnuumlrler
4İnorganikler ise iyonik yapıdadır
5 İnorganikler de izomerizmyoktur
6İnorganik bileşiklerin reaksiyonları daha hızlıdır
Biyomolekuumlllerin canlı huumlcrede birbirleriyle etkileşimleri konusunda bazı sorular akla gelmektedir
Canlıda hangi tuumlr molekuumlller vardır bunların oranları nedir
Bu molekuumlllerin yapıları nedir ve bu yapıları hangi kuvvetler stabil yapıyor
Kimyasal oumlzellikleri ve reaktiviteleri nelerdir
Birbirleriyle etkileşimleri nasıldır
Cansız ldquomineralrdquo duumlnyasının nispeten
kimyasal basitliğinin aksine bitki ve
hayvan duumlnyası daha karmaşık olup
C O N ve Prsquodan zengindir
İnsan vuumlcudunda ccediloğu yuumlksek molekuumll ağırlıklı proteinler ve nuumlkleik asitler olmak uumlzere 1 milyondan fazla farklı molekuumll bulunmaktadır
Bu karmaşıklığa rağmen biyomolekuumlllerin ccediloğu doğada bulunan 92 elementten sadece 3 ndash 6 arası sayıda farklı element iccedilermektedir C H ve O daima bulunur Birccedilok biyomolekuumllde aynı zamanda N S ve P da bulunur
Kg Yuumlzde
Protein 11 170
Yağ 9 138
Karbonhidrat 1 15
Su 40 616
Mineraller 4 61
65 Kg ağırlıkta bir insanın normal kimyasal bileşimi
Hidrojen oksijen azot ve karbon
atomlarının temel yapıtaşı olarak kullanılmalarının
nedeni
bull atom ccedilaplarının kuumlccediluumlk olması
bullsırasıyla 1 2 3 ve 4 bağ oluşturabilen en
hafif elementler olması
bull kuvvetli bağlar oluşturmaları (genel olarak en
hafif elementler en kuvvetli bağları oluşturur)
bull az sayıda yapı taşıyla ccedilok sayıda molekuumll
uumlretebilmeleridir
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Biyomolekuumlllerin canlı huumlcrede birbirleriyle etkileşimleri konusunda bazı sorular akla gelmektedir
Canlıda hangi tuumlr molekuumlller vardır bunların oranları nedir
Bu molekuumlllerin yapıları nedir ve bu yapıları hangi kuvvetler stabil yapıyor
Kimyasal oumlzellikleri ve reaktiviteleri nelerdir
Birbirleriyle etkileşimleri nasıldır
Cansız ldquomineralrdquo duumlnyasının nispeten
kimyasal basitliğinin aksine bitki ve
hayvan duumlnyası daha karmaşık olup
C O N ve Prsquodan zengindir
İnsan vuumlcudunda ccediloğu yuumlksek molekuumll ağırlıklı proteinler ve nuumlkleik asitler olmak uumlzere 1 milyondan fazla farklı molekuumll bulunmaktadır
Bu karmaşıklığa rağmen biyomolekuumlllerin ccediloğu doğada bulunan 92 elementten sadece 3 ndash 6 arası sayıda farklı element iccedilermektedir C H ve O daima bulunur Birccedilok biyomolekuumllde aynı zamanda N S ve P da bulunur
Kg Yuumlzde
Protein 11 170
Yağ 9 138
Karbonhidrat 1 15
Su 40 616
Mineraller 4 61
65 Kg ağırlıkta bir insanın normal kimyasal bileşimi
Hidrojen oksijen azot ve karbon
atomlarının temel yapıtaşı olarak kullanılmalarının
nedeni
bull atom ccedilaplarının kuumlccediluumlk olması
bullsırasıyla 1 2 3 ve 4 bağ oluşturabilen en
hafif elementler olması
bull kuvvetli bağlar oluşturmaları (genel olarak en
hafif elementler en kuvvetli bağları oluşturur)
bull az sayıda yapı taşıyla ccedilok sayıda molekuumll
uumlretebilmeleridir
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Cansız ldquomineralrdquo duumlnyasının nispeten
kimyasal basitliğinin aksine bitki ve
hayvan duumlnyası daha karmaşık olup
C O N ve Prsquodan zengindir
İnsan vuumlcudunda ccediloğu yuumlksek molekuumll ağırlıklı proteinler ve nuumlkleik asitler olmak uumlzere 1 milyondan fazla farklı molekuumll bulunmaktadır
Bu karmaşıklığa rağmen biyomolekuumlllerin ccediloğu doğada bulunan 92 elementten sadece 3 ndash 6 arası sayıda farklı element iccedilermektedir C H ve O daima bulunur Birccedilok biyomolekuumllde aynı zamanda N S ve P da bulunur
Kg Yuumlzde
Protein 11 170
Yağ 9 138
Karbonhidrat 1 15
Su 40 616
Mineraller 4 61
65 Kg ağırlıkta bir insanın normal kimyasal bileşimi
Hidrojen oksijen azot ve karbon
atomlarının temel yapıtaşı olarak kullanılmalarının
nedeni
bull atom ccedilaplarının kuumlccediluumlk olması
bullsırasıyla 1 2 3 ve 4 bağ oluşturabilen en
hafif elementler olması
bull kuvvetli bağlar oluşturmaları (genel olarak en
hafif elementler en kuvvetli bağları oluşturur)
bull az sayıda yapı taşıyla ccedilok sayıda molekuumll
uumlretebilmeleridir
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
İnsan vuumlcudunda ccediloğu yuumlksek molekuumll ağırlıklı proteinler ve nuumlkleik asitler olmak uumlzere 1 milyondan fazla farklı molekuumll bulunmaktadır
Bu karmaşıklığa rağmen biyomolekuumlllerin ccediloğu doğada bulunan 92 elementten sadece 3 ndash 6 arası sayıda farklı element iccedilermektedir C H ve O daima bulunur Birccedilok biyomolekuumllde aynı zamanda N S ve P da bulunur
Kg Yuumlzde
Protein 11 170
Yağ 9 138
Karbonhidrat 1 15
Su 40 616
Mineraller 4 61
65 Kg ağırlıkta bir insanın normal kimyasal bileşimi
Hidrojen oksijen azot ve karbon
atomlarının temel yapıtaşı olarak kullanılmalarının
nedeni
bull atom ccedilaplarının kuumlccediluumlk olması
bullsırasıyla 1 2 3 ve 4 bağ oluşturabilen en
hafif elementler olması
bull kuvvetli bağlar oluşturmaları (genel olarak en
hafif elementler en kuvvetli bağları oluşturur)
bull az sayıda yapı taşıyla ccedilok sayıda molekuumll
uumlretebilmeleridir
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Kg Yuumlzde
Protein 11 170
Yağ 9 138
Karbonhidrat 1 15
Su 40 616
Mineraller 4 61
65 Kg ağırlıkta bir insanın normal kimyasal bileşimi
Hidrojen oksijen azot ve karbon
atomlarının temel yapıtaşı olarak kullanılmalarının
nedeni
bull atom ccedilaplarının kuumlccediluumlk olması
bullsırasıyla 1 2 3 ve 4 bağ oluşturabilen en
hafif elementler olması
bull kuvvetli bağlar oluşturmaları (genel olarak en
hafif elementler en kuvvetli bağları oluşturur)
bull az sayıda yapı taşıyla ccedilok sayıda molekuumll
uumlretebilmeleridir
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Hidrojen oksijen azot ve karbon
atomlarının temel yapıtaşı olarak kullanılmalarının
nedeni
bull atom ccedilaplarının kuumlccediluumlk olması
bullsırasıyla 1 2 3 ve 4 bağ oluşturabilen en
hafif elementler olması
bull kuvvetli bağlar oluşturmaları (genel olarak en
hafif elementler en kuvvetli bağları oluşturur)
bull az sayıda yapı taşıyla ccedilok sayıda molekuumll
uumlretebilmeleridir
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Eser elementler insan vuumlcudunun ccedilok duumlşuumlk bir yuumlzdesini oluştururlar fakat tuumlmuumlyaşam iccedilin ccedilok gereklidirler Oumlzellikle enzimleri de kapsayan spesifik proteinlerin fonksiyonu iccedilin eser elementler elzemdir Oumlrneğin Hemoglobin molekuumlluumlnuumln O2 taşıma kapasitesi eritrositin kuumltlesinin sadece 03rsquouumlnuuml oluşturan 4 demir iyonuna bağlıdır
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
BİYOKİMYADA KİMYASAL BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarında
herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli
uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal
bağ denir
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
A) MOLEKUumlL İCcedilİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
1- İYONİK BAĞLAR
Elektropozitif elementlerle (duumlşuumlk
iyonlaşma enerjili)elektronegatif
elementler (yuumlksek elektron ilgili) arasında
oluşur
OumlrnekNaINaFNaBrNaCIKCIKI
KBrLiCILiF
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
2- METALİK BAĞLAR
Metallerin iyonlaşma enerjileri ccedilok kuumlccediluumlk
olduğundan her bir metal atomu değerlik
elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla
verebilirler Bu elektron bulutu ile pozitif
metal iyonları arsındaki elektriksel
ccedilekime metalik bağ denir
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
3- KOVALENT BAĞLAR
Elektronegatif atomlar arasında oluşur
Elektronların hem tanecik hem de dalga
karakteri vardır
Kovalent bağ iki atom ccedilekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron
iccedileren bir ortak bağ orbitalidir
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
POLAR KOVALENT BAĞLAR
Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom
ccedilekirdeği tarafından eşit ccedilekilmezler
Bağın polarlığını etkileyen faktoumlrleratomların elektronegatiflikleri
(FgtOgtNgtCIgtBrgtCgtSgtIgtB) atomların polarlanabilme oumlzellikleri
atomların ccedilapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yuumlklerle belirtilir
δ+ (kısmi pozitif) ve δ-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilirδ+ δ- +⎯rarrH⎯CI ya da H⎯CI şeklinde
goumlsterilebilir
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir
En iyi oumlrnek kararlı bir molekuumll olan NH3rsquouumln ortaklaşılmamış elektron ccediliftiniortaklaşa
kullanmak uumlzere hiccedil elektronu bulunmayan H+
iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana
getirmesidir
H H +
H ⎯N + H+ ⎯⎯rarr H⎯N ⎯H H H
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
MOLEKUumlLLER ARASI
KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ
Beş tuumlrde olabilir1)İyon-Dipol etkileşimiNaF gibi iyonik bir katının su gibi polar bir ccediloumlzuumlcuumliccedilinde ccediloumlzuumllmesi
2)İyon-Normal Molekuumll etkileşimiİyon gibi yuumlkluuml bir tanecik soygaz atomu gibi yuumlksuumlz ve apolar bir molekuumlle yaklaştığında noumltralatom veya molekuumlluumln elektron bulutunun şeklini değiştirirBu olaya etki ile elektriklenme denir
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
3)Dipol-Normal Molekuumll etkileşmesiNaCIrsquouumln CCI4 lsquote ccediloumlzuumlnmesi
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolarmolekuumll etkileşimi)Apolar molekuumlller arasında oluşur
5)Dipol-dipol etkileşimiSu klorofom aseton ve hidrojenfloruumlr gibi polar ccediloumlzuumlcuumllerde polar bileşiklerin ccediloumlzuumllmesidir
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
B) HİDROJEN BAĞLARI Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron ccedilifti iccedileren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipoletkileşimdirH bağları genellikle FONCI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşurHidrojen bağının ayrışma enerjisi5-10kcal mol(30kjmol) Kovalent bağının ayrışma enerjisi80-100kcal mol(400kjmol)Dipol-dipol bağının ayrışma enerjisi30kjmol
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Hidrojen bağları tuumlrleri
⎯O⎯H------N⎯
⎯O⎯H------O⎯
⎯N⎯H------N⎯
⎯N⎯H------O⎯
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
HİDROJEN BAĞININ OumlZELLİKLERİ
middot bullHidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yuumlkselmesine neden olur
CH3CH2O-------H⎯O CH3
H CH2CH3 O⎯CH3
Etanol Kn785 dimetil eter
bull Hidrojen bağları bileşiklerin suda ccediloumlzuumlnuumlrluumlğuumlnuuml artırır bull Buumlyuumlk molekuumlllerin kendilerine oumlzguuml duumlzenli biccedilimlerinde tutulmalarınısağlarOumlrneğin bitkisel ve hayvansal huumlcrelerin genetik materyali olan DNA molekuumlluumlndeki baz ccediliftlerini hidrojen bağları bir arada tutarProteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekuumlluuml duumlzenli bir şekilde tutar
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Biyokimya canlı sistemlerin iccedilinde gerccedilekleşen kimyadır En kuvvetli bağ
kovalent bağ olup komşu atomlar arasında bir ccedilift elektronun
paylaşılmasıyla oluşur
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
C ndash C kovalent bağının bağ uzunluğu
154 Aring enerjisi 85 kcal molrsquoduumlr Bu
enerji oldukccedila buumlyuumlk olup bağı kırmak
iccedilin oumlnemli bir miktar enerji harcamak
gerekir
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Atom Ortaklanmamışelektron sayısı
Dış youmlruumlngedetamamlanmışelektron sayısı
H middot 1 2
middot O middot
2 8
middot N middot
middot3 8
middotmiddot C middot
middot4 8
middot S middot
2 8
middot P middot
middot3 8
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
H middot + H middot H H raquo H H
Dihidrojen
middot O middot + 2 H middot O H raquo O H I
H H
Su
Hmiddot H
N middot + 3 H middot N H raquo N H H
HAmonyak
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
H Hmiddot I
middot C middot + 4 H middot H C H raquo H C H I
H H
Metan
S middot + 2 H middot S H raquo S H I
H H
Hidrojen Suumllfit
H
O OHmiddot I
3 H middot + P middot + 4 O O P O H raquo O = P OH I
O OH H Fosforik Asit
˙
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Bağ Polarlığı
Farklı elektronegativiteye sahip atomların oluşturduğu bağlarda elektronlar atomlar
tarafından eşit olarak paylaşılamaz
Elektronegativitesi buumlyuumlk olan atom bağelektronlarını kendine doğru daha ccedilok ccedileker
ve lsquopolar kovalan bağrsquo meydana gelir
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Elektronegativite
Bir elementin kovalan bağ iccedilinde paylaştığıelektronları kendine doğru ccedilekme oumlzelliği
Bazı elementlerin elektronegativite sırası FgtO gtN gtCl gtBr gtS gtC gtH
Halojenler F gtCl gtBr gtI
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
BİYOMOLEKUumlLLER KARBON BİLEŞİKLERİDİR
Canlı organizmaların kimyası C elementi etrafında organize olmuştur
Karbon huumlcrelerin kuru ağırlığının yarısından fazlasını oluşturur
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Karbon- karbon kovalan bağlarının oumlzellikleri
Karbonun kuvvetli kovalan bağ yapma oumlzelliği organik kimya biliminin varolmasına yol accedilmıştır
Karbon kendi kendisiyle ccedilok kuvvetli kovalan bağlar yapma oumlzelliğine sahiptir Aynı oumlzellik diğer atomlarda da vardır(O2 Si N2) fakat karbonu oumlzel kılan diğer atomlarla da kuvvetli bağ yapabilme oumlzelliğidir
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Karbon hidrojen atomlarıyla tek
bağ yapar O ve N atomları ile ise hem
tek bağ hem de ikili bağ yapar Karbon
atomları birbirleriyle elektron ccediliftlerini
paylaşarak ccedilok kararlı C ndash C tek bağları
oluşturur
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
middot middot middot middot lmiddot C middot + middot N middot C N raquo C N middot middot middot l
Imiddot C middot + middot H middot C H raquo C H I
middot middot middot middot middot Imiddot C middot + middot O middot C O raquo C O middot middot middot middot I
middot middot middot middot C middot + middot O C O raquo C = O middot middot ˙
˙middotmiddot˙
middot middot middot C middot + middot N C N middot raquo C = N middot ˙
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
1 C-C bağını kırmak iccedilin 83 kcalmol
Si-Si bağını kırmak iccedilin 53 kcalmolN-N bağını kırmak iccedilin 50 kcalmolO-O bağını kırmak iccedilin 34 kcalmol
Bu oumlzelliği nedeniyle karbon dev molekuumlller yapabilir
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Karbon atomunun oluşturduğu 4 tek kovalent bağherhangi iki bağ arasında 1095 deg accedilı olacak şekilde tetrahedral olarak duumlzenlenmiştir
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Kovalent bağlı karbon iskeletli molekuumlllere organik bileşikler denir Sınırsız sayıda meydana gelebilir
Biyomolekuumlllerin ccediloğu organik bileşiklerdir Karbondan başka hiccedilbir element ccedilok sayıda fonksiyonel grup ile boumlyle farklı boyutlarda ve şekillerde molekuumlller oluşturamaz
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
FONKSİYONEL GRUPLAR KİMYASAL OumlZELLİKLERİ BELİRLER
Biyomolekuumlllerin ccediloğu karbon
iskeletine sadece H atomları bağlı olan
kovalent bağlı hidrokarbon tuumlrevleridir
Hidrokarbonların iskeleti ccedilok kararlıdır
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Hidrojen bağları ccedileşitli fonksiyonel
gruplarla yer değiştirerek farklı organik
bileşikler oluşturulabilir Oumlrneğin bir
veya daha fazla OH grubu iccedileren
alkoller amino grubu iccedileren aminler
karbonil grubu iccedileren aldehitler ve
ketonlar karboksil grubu iccedileren
karboksilli asitler
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
BiyomolekBiyomolekuumluumlllerdellerde Fonksiyonel GruplarFonksiyonel Gruplar
1 Hidrokarbon grupları
MetilEtilMetilenMetin
2 Oksijen iccedileren gruplar
Hidroksi (Alkolik)
Hidroksi (Fenolik)
Keto
Karbonil
Aldehit
Karboksi
3 Azot iccedileren gruplarPrimer Amin
Sekonder Amin
Tersiyer Amin
Kuaterner Amonyum Tuzu
4 Kuumlkuumlrt iccedileren grupSuumllfhidril grubu
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
Karbon atomlarının belirlenmesiBir organik bileşikteki karbonlar en okside karbon iccedileren bileşikten başlayarak numaralandırılır veya Greek harfleri ile goumlsterilir En okside grubun yanındaki karbon α-karbonudurBu bileşik bir keton cisimciği olan 3-hidroksibutirat veya β-hidroksibutirattır
OH OI II
CH3 ndash CH ndash CH2 ndash Cndash OH4 3 2 1γ β α
