Transcript pptx

10.1.1.1
Molekules vir lewe
Basiese voedingstowwe (elemente en verbindings) vir
lewe: Inleiding
Kopiereg © R. Botha (2011)
Skyfie 1
Inleiding
• Lewende organismes is opgebou uit elemente
en verbindings wat deel is van die
grondstowwe wat in die aarde voorkom.
• Van die 92 natuurlike elemente is omtrent 22
noodsaaklik vir lewe.
• Al verskil plante en diere baie van mekaar, het
hulle basies dieselfde samestelling en is hulle
selle opgebou uit dieselfde komponente, nl.
proteïene, koolhidrate, lipiede en
nukleïensure, wat organiese verbindings is.
Skyfie 2
(Inleiding)
Die komponente van lewe (koolhidrate, lipiede,
proteïene, nukleïensure, ens.) bestaan uit die
volgende elemente:
• waterstof (H): ± 60%,
• suurstof (O): ± 25%,
• koolstof (C): ± 10%,
• stikstof (N): ± 2%,
• natrium (Na) ± 0.7%, en
• baie klein hoeveelhede swawel (S), fosfor (P),
magnesium (Mg), chloor (Cl), yster (Fe), ens.
Skyfie 3
Waar kom al hierdie verskillende elemente en
verbindings in lewende organismes dan
vandaan?
Skyfie 4
Voedingstowwe verskaf hierdie elemente.
Skyfie 5
Voedingstowwe
• Voedingstowwe is alle stowwe  organies en anorganies, wat
nodig is om die lewe van ‘n organisme te onderhou. (Ons sal
later sien wat organies en anorganies beteken.)
• Diere vervaardig nie hulle eie voedingstowwe nie en moet dit
uit ander bronne verkry (voedselbronne).
• Plante vervaardig hulle eie organiese voedingstowwe, maar
neem hulle anorganiese voedingstowwe uit die grond uit op.
• Verskeie chemiese reaksies moet voortdurend in selle
plaasvind om lewe te onderhou.
• Die chemiese stowwe wat nodig is vir hierdie reaksies moet in
en om die selle voorkom.
• Voedingstowwe is die bron van hierdie chemiese stowwe.
Skyfie 6
Wat dink julle is die funksies van voedingstowwe in die liggaam? Bespreek dit gou met
mekaar.
Skyfie 7
Funksies van voedingstowwe
Voedingstowwe het onder andere die volgende funksies in
die selle:
• Dit dien as boustowwe van die organiese molekules
waaruit organismes opgebou is.
• Dit verskaf energie vir die prosesse van lewe.
• Ione besit ‘n elektriese lading wat die kolloïdale
eienskappe van die sitoplasma beïnvloed, soos bv. die
vermoë om water en ander stowwe op te neem.
• Voedingstowwe verskaf ko-ensieme wat die aktiwiteit
van ensieme, vitamine en hormone beïnvloed .
Skyfie 8
Klassifikasie van voedingstowwe
Voedingstowwe
Organies
Anorganies
Minerale elemente
• Koolhidrate
• Vette en
lipiede
• Proteïene
• Ensieme
• Vitamiene
• Hormone
• Nukleïensure
Makro-elemente
Mikro-elemente
Vir alle organismes:
K, Ca, Mg, P, S
Vir alle organismes:
Fe, Mn, Zn, Cu, Co
Vir diere:
Na, Cl.
Vir diere:
I, Cr
Vir plante:
Mo, B, Cl, Na, Ni
Ander
• Water
• Koolstofdioksied
• Stikstofbevattende
verbindings
• Suurstof
Skyfie 9
Anorganiese voedingstowwe
• Anorganiese stowwe is stowwe wat afkomstig
is vanaf minerale bronne wat nie ‘n biologiese
oorsprong het nie.
• Ons sal aandag gee aan die volgende
anorganiese stowwe:
• minerale elemente
• water (H2O)
• koolstofdioksied (CO2)
Skyfie 10
Anorganiese voedingstowwe:
Minerale elemente
• Minerale is stowwe wat van nature in die grond
voorkom en wat deur mynbou-aktiwiteite ontgin
kan word.
• Ware minerale is vaste stowwe met ‘n kristalvorm,
bv. diamante.
• Voedingsminerale is dié minerale wat deur lewende
organismes benodig word, bv. sink en magnesium.
Skyfie 11
Makro-voedingselemente
• Sommige minerale elemente word in groot
hoeveelhede deur lewende organismes benodig
(> 200 mg/dag).
• Hierdie elemente staan bekend as makrovoedingselemente en word hoofsaaklik gebruik as
boumateriaal van organiese verbindings soos:
•
•
•
•
•
koolhidrate,
proteïene,
nukleïensure,
hormone,
chlorofil, ens.
Skyfie 12
Mikro-voedingselemente
• Dikwels word slegs baie klein hoeveelhede
van sekere minerale elemente benodig
(< 200 mg/dag) sodat ander molekules
optimaal kan funksioneer, soos bv. as deel van
sekere ensieme, vitamines en hormone.
• Hierdie minerale elemente staan bekend as
mikro-voedingselemente of spoorvoedingselemente (kortweg spoorelemente).
Skyfie 13
Dink bietjie na oor die meganisme van
opname van minerale elemente in plante en
in diere.
Skyfie 14
Opname van minerale elemente
• In plante word minerale elemente opgeneem
(hoofsaaklik deur die wortels) en deur die
vaatweefsel vervoer tot waar dit benodig
word vir selmetabolisme.
• Diere verkry die minerale elemente deur die
voedsel en vloeistof wat hulle inneem, wat
dan verteer en afgebreek word na
eenvoudige verbindings en elemente.
Skyfie 15
Biologiese belang van minerale
• Die biologiese belang van minerale elemente
sluit die volgende in:
• Boublokke vir organiese molekules.
• Beïnvloed die kolloïdale toestand van sekere
verbindings in die sitoplasma.
• Beïnvloed die aktiwiteit van ensieme.
• Beïnvloed die pH van die protoplasma.
• Minerale tekorte veroorsaak spesifieke
tekort-simptome in plante en diere.
Skyfie 16
Kom ons kyk vir die interessantheid na sommige
funksies van minerale in plante en diere en die
tekortsimptome wanneer daar nie genoeg
minerale beskikbaar is nie.
Ken telkens net sekere funksies (blou) en
tekortsimptoom (blou) uit die volgende tabelle.
Skyfie 17
Minerale: funksies in plante en diere
Minerale
Funksies en tekortsimptome in mense en in plante
Na
(Na+ ione)
Diere: Makro-element; belangrike katione in ekstrasellulêre vloeistof; essensieel vir die
ko-regulering van ATP met kalium; dien as stroomgeleier in spiere en senuwees.
Tekortsimptome: Hiponatremia wat insluit: onvoldoende afskeiding van ADH, braking,
chroniese hartversaking, akute en chroniese nierversaking, wanabsorbsiesindroom,
sellulêre dehidrasie en abnormale bloeddruk. ‘n Tekort aan Na is egter BAIE skaars in
mense, maar ‘n oordosis Na is dikwels ‘n probleem. Oordosis: Hipernatremia wat insluit:
moegheid, swakheid, geïrriteerdheid, neuromuskulêre sensitiwiteit, edema (swellings
a.g.v. waterretensie); in ernstige gevalle kan epileptiese aanvalle (veral by kinders) en ‘n
koma intree.
Plante: Spoorelement; dien as gedeeltelike plaasvervanger vir kalium. Blougroen
bakterieë benodig Na vir normale groei en ontwikkeling.
Chloor
(Cl– ione)
Diere: Makro-element; belangrike anioon in ekstrasellulêre vloeistof; deel van die
soutsuurmolekule in verteringskanaal van sekere diere; elektriese aktiwiteite van selle
beheer deur Cl– ione (sellulêre pompaksies). Tekortsimptome: Uiters skaars, maar in
gevalle waar die liggaam in ‘n kort tyd baie vloeistof verloor soos bv. hewige sweet na
strawwe oefening, of in ernstige gevalle van diarree en braking kan die ernstige toestand
nl. alkalose intree met simptome soos spierswakheid, swak eetlus, geïrriteerdheid,
dehidrasie en geweldige moegheid.
Plante: Spoorelement; nodig vir oksidasie van H2O tydens fotosintese.
Skyfie 18
(Minerale: funksies in plante en diere)
Minerale
Funksies en tekortsimptome
Magnesium
(Mg++
ione)
Diere: Makro-element; belangrik in selmembraanstabiliteit, senuwee-funksies en
spiersametrekkings; belangrik vir prosessering van ATP; komponent van bene.
Tekortsimptome: abnormale hartritme, tetanie (intense spierkrampe), insomnia
(slaaploosheid), hoofpyn en migrane, angstigheid en spanning.
Plante: Makro-element; nodig vir koolhidraatmetabolisme; noodsaaklik vir
chlorofilsintese; belangrike komponent van midellamella van selwande en van sekere
ko-ensieme. Tekortsimptome: chlorose (vergeling van blare – veral tussen are op die
blare), nekrose (afsterf) en vroeë afval van blare asook klein, harde vrugte.
Kalsium
(Ca++ ione)
Diere: Makro-element; nodig vir beheer van selmembraanstabiliteit; oordrag van
senuwee-impulse; spiertonus, gesonde hart, spysvertering en bloedstolling; belangrike
komponent van skelet. Tekortsimptome: swak tande en bene (ostopenia), osteoporose,
bros naels en droë vel, spierkrampe.
Plante: Makro-element; deel van pektien en dus belangrike komponent van
midellamella en selwande; beïnvloed selektief deurlaatbaarheid van selmembrane en
hidrasie van protoplasma. Tekortsimptome: nekrotiese (dooie) blaarpunte en
blaarrande en opgekrulde blare; afsterf van groeipunte.
Skyfie 19
(Minerale: funksies in plante en diere)
Minerale
Funksies en tekortsimptome
Kalium
(K+ ione)
Diere: Makro-element; belangrike katioon in ekstrasellulêre vloeistof;
sistemiese elektroliet; essensieel vir ko-regulering van ATP met natrium;
geleier van impulse in spiere en senuwees. Tekortsimptome: spierswakheid
en –krampe; arrithmia; velprobleme soos aknee, droë vel ens.; verhoogde
risiko vir hoë bloeddruk; . Oordosis: nierversaking en dehidrasie; arrithmia;
spierswakheid.
Plante: Makro-element; beheer osmotiese potensiaal van selle, selektief
deurlaatbaarheid van selmembrane en die opname van CO2 tydens
fotosintese. Tekortsimptome: Verdroogde, opgekrulde blaarrande; bruin en
pers vlekke op die blare tussen are.
Yster
(Fe++ of
Fe+++ ione)
Diere: Makro-element; noodsaaklik vir proteïene en ensieme; integrale
deel van hemoglobien- en sitochroom-molekule wat noodsaaklik is tydens
opname van suurstof. Tekortsimptome: anemie; haarverlies.
Plante: Spoorelement; komponent van respiratoriese ensieme;
teenwoordig in stroma van chloroplaste; essensiële ko-ensiem vir
chlorofilsintese. Tekortsimptome: chlorose (vergeling van blare – eers die
jong blare en later die hele plant).
Skyfie 20
(Minerale: funksies in plante en diere)
Minerale
Funksies en tekortsimptome
Stikstof
(NO3 – ione
of NH4+
ione)
Diere: Makro-element; komponent van belangrike molekule soos
aminosure, nukleïensure, ens.
Plante: Makro-element; beginpunt van proteïenmetabolisme; komponent
van aminosure, nukleïensure, chlorifl, ens. Tekortsimptome: bleekgroen
blare en vertraagde groei; rooi of pers pigmentasie van blare, veral die are
van die blare word rooi of pers. Oordosis: donkergroen blare; groot aantal
blare; swak wortelstelsel; blominhibisie.
Fosfor
(PO43–
ione)
Diere en plante: Makro-element; komponent van nukleotied- en
nukleïensuurmolekule asook verskeie ensieme; fosfaatbindings in sekere
organiese molekules is draers van energie; essensiële komponent van
selmembrane en bene; help om pH van liggaamsvloeistof in diere te
beheer. Tekortsimptome in plante: blare en stingels verkleur rooi of pers.
Skyfie 21
(Minerale: funksies in plante en diere)
Minerale
Funksies en tekortsimptome
Swawel
(SO42–
ione)
Diere en plante: Makro-element; sulfaatione is noodsaaklik vir die sintese
van belangrike aminosure en proteïene wat swawel bevat; swawel is ook ‘n
komponent van vit. B1 en biotien. Tekortsimptome in plante: jong blare is
bleekgroen.
Sink
(Zn++ ione)
Diere en plante: Spoorelement; komponent van baie ensieme betrokke in
selmetabolisme.
Plante: Komponent van ensieme betrokke by fotosintese en die
groeihormoon. Tekortsimptome: gespikkelde stingels; kort nodusse.
Jodium
(I– ione)
Diere: Spoorelement; deel van die tiroksienmolekuul wat belangrike
metaboliese selfunksies beheer. Tekortsimptoom: vergrote skildklier
(goiter).
Mangaan
(Mn++
ione)
Diere en plante: Spoorelement; nodig vir stikstofreduksie; ko-faktor in
ensiemwerking; ko-ensiem in selrespirasie reaksies.
Skyfie 22
(Minerale: funksies in plante en diere)
Minerale
Funksies en tekortsimptome
Boor
(B)
Plante: Sekere plante benodig boor as spoorelement; beïnvloed
ontwikkeling van meristematiese weefsel; speel noodsaaklike rol in
ontwikkeling van stuifmeelbuis en vervoer van suiker. Tekortsimptome:
veroorsaak kroonvrot (“heart rot”) in suikerbeet en sommige soortgelyke
gewasse.
Molibdeen
(Mo)
Spoorelement benodig deur bakterieë en is noodsaaklik vir die fiksering
van atmosferiese stikstof en die opname van nitraat; komponent van
verskeie ensieme.
Kobalt
(Co++ ione)
‘n Komponent van vit. B12 en spoorhoeveelhede word aangetref in
blougroen bakterieë.
Skyfie 23
(Minerale: funksies in plante en diere)
Minerale
Funksies en tekortsimptome
Koper
(C++ en
C+++
ione)
Diere en plante: Spoorelement; noodsaaklike komponent van verskeie
redoksensieme; in sommige diere ‘n komponent van hemosianien; ‘n
oksidasie katalis vir verskeie mitochondriese reaksies in plante en diere;
noodsaaklik vir fotosintese reaksies in plante. Tekortsimptome in plante:
jong blare wat verwelk en lae opbrengs in oesgewasse.
Chroom
(Cr+++
ione)
Essensiële spoorelement noodsaaklik vir normale suiker- en
vetmetabolisme deurdat dit die aktiwiteit van insulien bevorder; aanwesig
in die hele liggaam met die hoogste konsentrasies in die lewer, niere, milt
en bene. Tekortsimptome: angstigheid, moegheid, glukose-intoleransie;
onvoldoende aminosuurmetabolisme; verhoogde risiko vir artetiosklerose.
Sekere ander minerale elemente word in spoorhoeveelhede in plante benodig. Hulle is koensieme in metaboliese prosesse en integrale dele van sekere ensieme. Hierdie minerale
is: aluminium, silikon, vanadium, fluoor en selenium.
Skyfie 24
Bemesting van plante
• Ons het in die vorige tabel gesien dat minerale
verskeie funksies in plante het, en daarom baie
belangrike voedingstowwe is.
• Grond is dikwels arm aan minerale en boere en
tuiniers moet dan hierdie minerale aanvul deur
bemestingstowwe (kunsmis).
• Onthou net dat die bemesting van plante kompleks
is. Dit is dus gewens om die samestelling van die
grond te bepaal en die voedingsbehoeftes van die
oesgewasse in ag te neem voordat daar besluit word
op ‘n bemestingsprogram.
Skyfie 25
Bemesting van plante: Stikstof (N) as voorbeeld
• In die vorige tabel het ons gesien dat stikstof
baie belangrik is vir plante, want dit is:
• ‘n Makro-element en die beginpunt van
proteïenmetabolisme;
• ‘n komponent van verskeie organiese molekules
soos aminosure, nukleïensure, chlorifl, ens.
• Molekulêre stikstof (N2) in die atmosfeer kan
egter nie direk deur plante opgeneem word
nie. Die stikstof moet dus in ‘n ander vorm
aan plante gegee word.
Skyfie 26
(Bemesting van plante: Stikstof (N) as voorbeeld)
• Ammonium (NH4+) en nitraat (NO3-) kan wel
deur plante opgeneem word en is beide goeie
bronne van stikstof vir plante.
• Kunsmis soos KAN (Kalksteen ammoniumnitraat) bevat ammonium en nitraat en word
dikwels gebruik om stikstof in die grond aan
te vul sodat plante beter groei.
• Ons het ook in die boonste tabel gesien dat
die tekortsimptome van stikstof vertraagde
groei en vergeling van blare (chlorose) by
plante is.
Skyfie 27
(Bemesting van plante: Stikstof (N) as voorbeeld)
• Kunsmis soos KAN word dus gebruik om
vertraagde groei en vergeling van blare te
behandel deur ‘n ekstra bron van stikstof aan
plante beskikbaar te stel.
Vergeling van blare (regs)
en na behandeling met
stikstof (links).
Vertraagde groei by koring (links) en na
behandeling met stikstof (regs).
Skyfie 28
(Bemesting van plante: Stikstof (N) as voorbeeld)
• Die toediening van kunsmis het dikwels ‘n nadelige uitwerking op
die omgewing.
• Oortollige kunsmis word weggewas (deur besproeiing en reën) en
beland sodoende in riviere, damme en mere.
• Te veel voedingstowwe in die water verooksaak die oormatige groei
van mikro-organismes (bakterieë en alge) in die water.
• Oormatige groei van mikro-organismes verwyder suurstof uit die
water en skei baie koolstofdioksied (koolsuurgas) in die water uit.
• Waterdiere (visse, krappe, insekte, ens.) het dan te min suurstof om
te oorleef en vrek. Die oormatige koolstofdioksied wat afgeskei
word is ook giftig vir die waterdiere.
• Die totale ekostelsel in die riviere en damme word sodoende
versteur.
• Hierdie verskynsel staan bekend as die verryking van water deur
kunsmis, of eutrofikasie.
Skyfie 29
(Bemesting van plante: Stikstof (N) as voorbeeld)
• ‘n Beter manier om stikstof (en enige ander
minerale voedingstof) aan plante toe te dien, is deur
natuurlike bemestingstowwe soos kompos en
beesmis te gee.
• Die kompos en beesmis bevat ook baie ammoniak
en nitraat asook ureum, aminosure en nukleotiede,
wat alles goeie bronne van stikstof vir plante is.
• Natuurlike bemestingstowwe word maklik en vinnig
afgebreek om deel van die grond se natuurlike
samestelling te word sodat daar nie oortollige
minerale weggewas en in damme en riviere beland
nie.
Skyfie 30
Ons het nou na minerale en hulle belang as
anorganiese voedingstowwe gekyk.
Water, koolstofdioksied, suurstof en stikstof is
nog anorganiese stowwe wat ‘n baie
belangrike rol in lewe speel.
Kom ons kyk eerstens na water.
Skyfie 31
Anorganiese voedingstowwe:
Water (H2O)
Water is ’n belangrike komponent van lewende
organismes:
• Water is ‘n integrale deel, en die grootste
komponent van alle vorms van lewe.
• Water is die verspreidingsmedium van die
protoplasma (in selle).
• Water tree op as oplosmiddel vir, en as
noodsaaklike reagens in metaboliese
prosesse.
Skyfie 32
(Water)
• Water is noodsaaklik vir fotosintese en
sellulêre respirasie.
• Water is belangrik in suur-basis neutraliteit
en dus in alle ensiemreaksies.
• Water is die hoofkomponent van die
omgewing van akwatiese (water-)
organismes.
Skyfie 33
(Water)
Fisiese en chemiese eienskappe wat water
geskik maak om lewe te onderhou:
• Water is ‘n kleurlose, geurlose, smaaklose
vloeistof met die allotropiese (alternatiewe)
vorms van ys (vaste stof) en stoom (gas).
• Die watermolekuul is effens polêr wat maak
dat stowwe met ‘n lading (ione) in water kan
oplos.
• Waterstofbindings (kragte tussen
watermolekules) is verantwoordelik vir die
oppervlakspanning en kapillariteit van water.
Skyfie 34
(Water)
• Water het ‘n hoë
• Kookpunt
• Smeltpunt
• spesifieke hitte van verdamping.
• Water verskil van die meeste ander
vloeistowwe in dié opsig dat die soliede vorm
nl. ys minder dig is as die vloeistofvorm. Ys
dryf dus op water.
• Water is ‘n swak geleier van hitte.
• Suiwer water is neutraal met ‘n pH van 7.
Skyfie 35
As ons die woord koolsuurgas of koolstofdioksied (CO2) hoor, dan sien ons ‘n klomp
uitroeptekens en dink ons net aan een dink:
AARDVERWARMING.
Tog is lewe nie moontlik sonder
koolstofdioksied nie.
Hoekom? Bespreek dit gou.
Skyfie 36
•
•
•
•
Anorganiese voedingstowwe:
Koolstofdioksied (CO2)
Koolstofdioksied maak ongeveer 0,03% van die
atmosfeer uit.
Hoë konsentrasies koolstofdioksied in die atmosfeer is
toksies en selfs dodelik vir mense en die meeste diere.
TOG is koolstofdioksied die belangrikste anorganiese
bron van koolstof en koolstof is die hoof boustof van
molekules vir lewe.
Tydens fotosintese in groen plante word
koolstofdioksied gebruik om organiese molekules soos
koolhidrate, proteïene, lipiede, nukleïensure, ens. te
sintetiseer.
Skyfie 37
(Koolstofdioksied)
• Hierdie organiese molekules is noodsaaklike
boublokke en bronne van energie vir alle vorms
van lewe.
• Tydens sellulêre respirasie word hierdie
komplekse verbindings afgebreek en water en
koolstofdioksied word weer in die atmosfeer
vrygestel.
• Koolstofdioksied los maklik op in die klam
oppervlakke van plantselle en word dus maklik
deur plante direk uit die atmosfeer opgeneem vir
die proses van fotosintese.
Skyfie 38
Anorganiese voedingstowwe:
Suurstof (O2)
• Suurstof beslaan ongeveer 25% van die
atmosfeer.
• Die meeste lewende organismes benodig
suurstof tydens sellulêre respirasie (aërobiese
respirasie) om bruikbare energie uit
voedingstowwe te verkry.
• Beide plante en diere verkry suurstof direk uit
die omgewing (atmosfeer of opgelos in
water).
Skyfie 39
(Suurstof)
• Fotosinterende organismes (hoofsaaklik
groen plante en alge) stel in die daglig
voortdurend suurstof in die omgewing
(atmosfeer of water) vry deur fotosintese.
• Drie anorganiese verbindings wat suurstof
bevat nl. water (H2O), koolstofdioksied (CO2)
en molekulêre suurstof (O2) is deurentyd in
sirkulasie tussen die eksterne omgewing en
lewende organismes deur die prosesse van
fotosintese, respirasie en transpirasie.
Skyfie 40
Anorganiese voedingstowwe:
Stikstofbevattende verbindings
• Stikstofbevattende verbindings is basiese
boublokke in lewende organismes.
• Stikstof is 'n integrale deel van aminosure en
nukleïensure.
• Molekulêre stikstof in die atmosfeer kan nie
direk deur plante of diere gebruik word nie,
maar moet omgeskakel word in 'n ander
vorm of “gefikseer” word voordat dit gebruik
kan word.
Skyfie 41
(Stikstofbevattende verbindings)
• Reënwater besit dikwels groot hoeveelhede
ammonium (NH4+) en nitraat (NO3-) wat 'n gevolg is
van stikstofaksies deur weerlig.
• Rhizobium is ‘n bakterie wat simbioties in wortels
van sekere plante lewe en kan stikstof fikseer wat
dan beskikbaar is vir die plante.
• Herbivore (plantvreters) gebruik stikstofbevattende
aminosure uit plante as oorsprong van alle
stikstofhoudende verbindings en karnivore
(vleisvreters) kry hulle stikstof hoofsaaklik uit die
proteïene in die vleis wat hulle eet.
Skyfie 42
Organiese voedingstowwe
• Organiese verbindings is biologiese
koolstofverbindings wat koolstof (C) en waterstof
(H) bevat maar bevat ook dikwels suurstof (O),
stikstof (N), ens.
• Die unieke eienskappe van koolstof is
verantwoordelik vir die groot aantal en groot
variasie in organiese verbindings.
• Daar is meer as 3 miljoen organiese molekules
bekend en feitlik alle verbindings wat vanaf
lewende organismes verkry word, is organiese
verbindings.
Skyfie 43
Koolstof (C) vorm die basis van molekules in alle
organismes.
Kom ons kyk van nader na hierdie merkwaardige
element.
(Res van skyfievertoning nie vir
eksamendoeleindes.)
Skyfie 44
Koolstof (C): Boustof van alle organiese
verbindings
• Koolstof het ‘n kovalente bindingsvermoë en
kan bind aan ander koolstofatome en niemetale soos waterstof, suurstof of stikstof.
• Hierdie bindings kan enkel, dubbel of trippel
wees.
• Koolstofatome wat bind kan ‘n lang ketting
vorm soos in vetsure, ‘n vertakte ketting soos
in aminosure, of ringe soos in die purine van
nukleïensure.
Skyfie 45
Voorbeelde van verskillende vorms van
koolstofbindings
Ketting bv. gliserol (‘n
lipied)
Ring bv. adenien (‘n
nukleotiedbasis)
Vertakte ketting bv. arginien
(‘n aminosuur)
Skyfie 46
Kombinasie van ‘n ring en ‘n ketting bv. ATP (‘n
nukleotied)
Skyfie 47
Voorbeelde van organiese verbindings met enkel- dubbel- en trippelbindings
Enkelbinding bv. etaan
Dubbelbinding bv. etileen
Trippelbinding bv. asetileen
Skyfie 48
Belangrike chemiese eienskappe van koolstof vir lewe
• Koolstof is ‘n relatiewe klein atoom met ‘n lae
atoommmassa.
• Koolstof het die vermoë om vier sterk, stabiele
kovalente bindings te vorm.
• Dit het die vermoë om koolstof tot koolstof bindings
te vorm en kan dus lang "koolstofgeraamtes” met
ring- en/of kettingstrukture vorm.
• Koolstof het die vermoë om veelvuldige kovalente
bindings met ander koolstof-, suurstof- en
stikstofatome te vorm.
Skyfie 49
(Belangrike chemiese eienskappe van koolstof vir lewe)
• Hierdie eienskappe van koolstof is verantwoordelik
vir die groot verskeidenheid van moontlike
organiese molekules.
• Variasie kom hoofsaaklik op die volgende maniere
voor:
• grootte, wat bepaal word deur die aantal
koolstofatome in die geraamte;
• chemie, wat bepaal word deur die elemente en
chemiese groepe wat aan die koolstof-atome
geheg is, en hoe versadig die koolstofgeraamte is;
• vorm, wat bepaal word deur geometrie wat ‘n
gevolg is van die hoeke tussen die bindings.