Chemie II pro gymnázia (organická a biochemie)

Otvíráte učebnici, v níž vám představíme další chemické obory - organickou chemii a biochemii. V úvodu obou částí se dovíte o jejich významu a perspektivách. Každý z těchto oborů má své zvláštnosti, což se projevuje i v poněkud jiném zpracování obou kapitol. Jejich propojení je však tak těsné, že vám je předkládáme ke studiu v jedné knížce se společným věcným rejstříkem.

Výběr okruhu chemických informací z organické chemie a biochemie v této učebnici rámcově odpovídá vzdělávacímu obsahu chemie ve čtyřletém gymnáziu. To ovšem neznamená, že máte umět vše, co je v učebnici. Na základní chemické poznatky upozorňujeme výraznějším písmem a barevným odlišením. Naopak rozšiřující informace nebo podrobnější vysvětlení snadno poznáte podle menšího písma v jednotlivých kapitolách a v příloze. Všechny příklady vzorců a chemických reakcí, dokládající rozmanitost organických sloučenin i dějů v organismech, však rozhodně nejsou v plné míře určeny k zapamatování.

Číslované otázky a úkoly vám pomohou k sebekontrole. Řešení většiny z nich najdete na stranách 118 až 122. Více důvtipu a znalostí musíte investovat do ostatních úloh (průběžně jsou označeny modrou tečkou a nejvíce je jich v 10. kapitole).

Chemie je obor experimentální, a proto jsou nedílnou součástí učebnice pokusy. O tom, které provedete sami v laboratorních cvičeních, rozhodne vyučující. K zopakování a doplnění informací o nebezpečnosti chemických látek je určen text na straně 64. Chemikálie používané v pokusech jsou v textu učebnice průběžně označeny písmennými symboly.

Předpokládáme také, že budete při studiu využívat modely organických sloučenin, neboť sebelepší obrázek či vzorec neposkytne tak dobrou představu o prostorovém uspořádání atomů v molekule jako kvalitní model. Znázorněním modelů učebnice začíná i končí. Kalotový model na první straně obálky patří aminokyselině alaninu, počítačové modely na čtvrté straně obálky ethanu, ethenu a ethynu. Tento moderní typ modelů umožňuje barvami vyjádřit určitou vlastnost, například rozložení elektronové hustoty v molekule (největší elektronová hustota je v modelech znázorněna červenou barvou, nejmenší elektronová hustota barvou modrou; molekula ethanu je v nezákrytové konformaci).

K průběžným úpravám v tomto druhém, upraveném a doplněném vydání došlo v názvosloví organických sloučenin podle nejnovějších doporučení názvoslovné komise  IUPAC. Názvy polymerů jsme záměrně ponechali v původní podobě bez kulatých závorek (kvůli zjednodušení a s ohledem na běžnou praxi).

I   ORGANICKÁ CHEMIE - CHEMIE SLOUČENIN UHLÍKU

1  Organické sloučeniny - jejich struktura a reakce

• 1.1 Minulost a současnost organické chemie
• 1.2 Složení organických sloučenin
• 1.3 Atom uhlíku - jeho struktura a vazebné možnosti
• 1.4 Vzorce a modely molekul organických sloučenin
• 1.5 Třídění organických sloučenin a jejich názvosloví
• 1.6 Struktura organických sloučenin
• 1.7 Reakce organických sloučenin
• 1.8 Přírodní zdroje organických sloučenin

2   Uhlovodíky

• 2.1 Alkany a cykloalkany
• 2.2 Alkeny a alkadieny
• 2.3 Alkyny
• 2.4 Areny

3   Halogenderiváty uhlovodíků

4   Kyslíkaté deriváty uhlovodíků

• 4.1 Alkoholy a fenoly
• 4.2 Ethery
• 4.3 Aldehydy a ketony
• 4.4 Karboxylové kyseliny

5   Dusíkaté deriváty uhlovodíků

• 5.1 Aminy
• 5.2 Diazoniové soli, azosloučeniny
• 5.3 Nitrosloučeniny, nitrososloučeniny

6   Sirné deriváty uhlovodíků

• 6.1 Thioly a sulfidy
• 6.2 Sulfoxidy, sulfony a sulfonové kyseliny

7   Organické sloučeniny fosforu a křemíku

• 7.1 Organické sloučeniny fosforu
• 7.2 Organické sloučeniny křemíku

8   Organokovové sloučeniny

9   Heterocyklické sloučeniny

10 Chemické výrobky kolem nás v otázkách a úkolech

• 10.1 Chemický průmysl
• 10.2 Uhlí, ropa a zemní plyn - zdroje paliv a chemických surovin
• 10.3 Plasty a syntetická vlákna
• 10.4 Tenzidy
• 10.5 Barviva
• 10.6 Pesticidy
• 10.7 Léčiva
• 10.8 Potravinářská aditiva

O nebezpečných látkách

II   BIOCHEMIE

1   Biochemie jako vědní obor

• 1.1 Úvodem
• 1.2 Chemické reakce v buňkách
• 1.3 Studium živých soustav na různých úrovních
• 1.4 Molekuly tvořící základ organismů

2   Aminokyseliny, peptidy a bílkoviny

• 2.1 Aminokyseliny
• 2.2 Peptidy
• 2.3 Funkce bílkovin
• 2.4 Kovalentní struktura bílkovin
• 2.5 Obecné znaky prostorového uspořádání molekul bílkovin
• 2.6 Celkový tvar molekul bílkovin
• 2.7 Úrovně popisu prostorového uspořádání
• 2.8 Svinování a denaturace molekul bílkovin
• 2.9 Molekulová dynamika bílkovin

3   Sacharidy

• 3.1 Struktura a názvosloví monosacharidů
• 3.2 Jednotlivé monosacharidy
• 3.3 Oligosacharidy
• 3.4 Polysacharidy

4   Lipidy a biologické membrány

• 4.1 Triacylglyceroly
• 4.2 Vosky
• 4.3 Isoprenoidy
• 4.4 Polární lipidy a biologické membrány

5   Nukleové kyseliny a přenos genetické informace

• 5.1 Kovalentní a prostorová struktura
• 5.2 Přenos genetické informace

6   Enzymologie

• 6.1 Struktura enzymů a mechanismus jejich účinku
• 6.2 Klasifikace a názvosloví enzymů
• 6.3 Kinetika enzymových reakcí
• 6.4 Regulace enzymové aktivity
• 6.5 Využití enzymů v praxi
• 6.6 Funkce enzymů při trávení

7   Biochemické děje

• 7.1 Anabolismus
• 7.2 Energické potřeby organismů
• 7.3 Adenosintrifosfát - hlavní dodavatel energie do endergonických procesů
• 7.4 Syntéza ATP - fototrofní a chemotrofní organismy
• 7.5 Úloha vodíku v metabolismu
• 7.6 Základní metabolické modely

8   Chemické a biochemické chápání světa živých systémů

• 8.1 "Chemické" a "biochemické" molekuly
• 8.2 Nadmolekulové struktury
• 8.3 Kovalentní vazby a nekovalentní interakce
• 8.4 Nerovnovážný charakter živých systémů
• 8.5 Studium živých systémů jako inspirace filozofických úvah

Příloha

1. Charakteristika chemických vazeb v organických sloučeninách
2. Atom uhlíku a popis vazeb v ethanu, ethenu, ethynu a benzenu
3. Názvosloví organických sloučenin
4. Reakční mechanismus, reakční centrum, substituční efekty
5. Tabulky a schémata

Odpovědi na otázky, řešení úkolů

• Příklady postupu při tvorbě názvů

Rejstřík