Нуклеин қышқылдарын зерттеудегі ғылыми деректер. Нуклеин қышқылдары — тірі организмдегі тұқым қуалайтын ақпараттарды сақтай отырып, оны келесі ұрпақтарға жеткізетін күрделі құрылысты молекула.
ХХ ғасырдың 30—40-жылдары организм өсіп-өнгенде өзінде бар қасиеттерін келесі ұрпақтарға жеткізудегі нуклеин қышқылдарының рөлі ғылыми тұрғыдан толықтай дәлелденді.1868 жылы швед биохимигі Ф.Мишер клетка ядросының құрамынан қышқылдық қасиеті бар затты бөліп алған. Оны алғаш рет ядродан тапқандықтан (латынша “нуклеус” — ядро) нуклеин қышқылы деп атады. 1951 жылы американдық биохимик Э.Чаргафф ДНҚ молекуласының құрамына 4 нуклеотид кіретіндігін тапты.1-сурет


Қос оралмалы ДНҚ сақинасы
Екі нуклеотид — аденин мен гуанин (екі сақиналы) пуриндік негізге, тимин мен цитозин (бір сақиналы) пиримидиндік негізге жатады. Э.Чаргафф адениннің саны тиминмен бірдей: А=Т, ал гуаниннің саны цитозиннің санына Г=Ц сәйкес екенін анықтады. 1950 жылы ағылшын биофизигі М.Уилкинс ДНҚ-ның кристалдық талшықтарының рентгенграммасын алды.
Р.Франклин ДНҚ молекуласының рентгенграммалық суретін бірінші түсірген ғалымдардың бірі болды. Ол рентгенграмманың көмегімен көмірсулы фосфатты тұлғаның (сүйеніш) шиыршықтың сыртқы жағында, ал азотты негіздер ішкі жағында орналасатындығын және шиыршықтың бір оралымында он нуклеотид болатынын анықтады.ДНҚ-ның құрамын анықтауда Р.Франклин ашқан деректердің маңызы өте зор болды. Алайда, ДНҚ молекуласының қанша жіпшеден тұратыны және қалай байланысқаны анықталмады. Бұны 1953 жылы американдық биохимик Дж. Уотсон мен ағылшын биофизигі әрі генетигі Ф.Крик анықтады. Олар рентген құрылымдық әдісті пайдаланып ДНҚ молекуласының құрамын ашты.Рентген құрылымдық зерттеулер ДНҚ молекуласының ұзын полипептидтік тізбек екенін дәлелдеді. Ол тізбектер қосарлана бұралып, қос оралым түзеді. Екі тізбектің азотты негіздері оралымның ішінде қалып, олар өзара бір-бірімен сутектік байланыс түзеді. Ал көмірсу мен фосфат топтары оралымды сырттап қалады. Демек, әр тізбектің азоттық негіздері коваленттік байланыс арқылы бірін-бірі толықтырып тұратын комплементарлық принципке сай байланысады. Яғни, аденин мен тимин екі сутектік, ал гуанин мен цитозин үш сутектік байланыс арқылы қосылатыны анықталды. Сонымен, 1953 жылы Дж. Уотсон мен Ф.Крик ДНҚ молекуласының құрылымдық моделін жасап, Халықаралық Нобель сыйлығына ие болды.Қорытындылай келгенде, Дж. Уотсон мен Ф.Крик ашқан ДНҚ молекуласы құрылымының дұрыстығы тәжірибе жүзінде толық дәлелденіп, молекулалық биология мен генетиканың дамуына зор ықпалын тигізді.Сызбанұсқадан көріп отырғанымыздай, нуклеин қышқылдарының азоттық негіздері, рибоза мен дезоксирибоза қосылып нуклеозид түзеді. Құрамына азотты негіз, рибоза немесе дезоксирибоза және фосфор қышқылының қалдығы кіретін қосылыс нуклеотид деп аталады. Нуклеотидтер — нуклеин қышқылының мономерлері, олар екі топқа бөлінеді: пуриндік — аденин мен гуанин және пиримидиндік — тимин, урацил және цитозин. Әрбір нуклеотидтер молекуласының құрылыстары бойынша бір-бірінен айқын ажыратылады. 2-суреттен көріп отырғанымыздай нуклеотидтің молекуласы азотты негізден, дезоксирибозадан және фосфор қышқылының қалдығынан тұрады. Ғылымда азотты негіз аденин — А, тимин — Т, цитозин — Ц, гуанин — Г әріптерімен ....

Республиканың жаңа байлығы мұнай мың жылдан артық уақыт адамзатқа тек жарық және ем ретінде керек болды. Сүзек ауруын, қотырды және түйелердің қышымаларын емдеуге пайдаланылып жүрді. Жер астынан шығатын мұнай газдары көп уақыт сөнбейді де, оны Кавказдың, Иранның, тағы басқа жерледің тұрғындары отқа шоқыну ретінде қолданған болатын. Мұнайдың жылу беру қасиеті көмірден жоғары. Бір тонна мұнай 1,3 тонна антрцитты, 3 тонна көмірді, 3,3 тонна торфты және 7 тонна тақта тасты, синтетикалық
аммияк, лак, әр түрлі мұнай майларын, парафин, жарылғыш зат-нитроглицерин, тағы басқа көптеген заттар алынады.
....

Барлық химиялық элементтердің 4/5 – нен көбі металдар.Элементтердің сырқы белгілерімен қасиеттері бойынша металдар және бейметалдар деп бөлінеді. Табиғатта металдар көбіне түрлі қосылыстар түрінде кездеседі, кейбіреулері бос, еш затпен қосылыспаған күйде болады. ондай жеке кездесетін түрін сап металл дейді.ол- платина, алтын, күміс және мыс қалайы, сынап сияқты металдар. Соңғы үш метал, көбіне қосылыс түрінде болады. металдардың жер қыртысында кездесетін қосылыстары түрлі минералдар түрінде болады. ....

Осы кезге дейін белгілі болып отырған 105 химиялық элементтердің 80-нен астамы металлдарға жатады.
Д.И.Менделевтің периодтық системасында орналасқан барлық S-элементтері
(І және ІІ негізгі топшалар),барлық
-элементтері үшін (ІІІ-VІІІ) қосымша топшалар, барлық
f-элементтер латиондар мен актионидтар мысалдар,
р-элементтері ІІІ-VІІІ негізгі топшаларында орналасқан.
Бұл топшалардың жоғарғы жағында бейметалдар, ал төменгі жағында металдар орналасқан. Егер бордан астатқа дейін түзу сызық жүргізсе ІІІ-VІІІ негізгі топшалардың р-бейметалдардың шамамен сызықтық жоғарғы жағына, ал төменгі жағына металдар орналасқан, олардың бейметалдық қасиеттері бар. “Металл” деген атау металл элементі үшін де, олардың қасиеттерін көрсететін металл жай заттары үшін де қолданылады, ал техникада бұл атау металл жай заты үшін ғана емес, сонымен қатар металдардың қасиеттерін көрсететін барлық металдарға құймаларға да қолданылады.
Металдардың және олардың қосылыстарының қасиеттері периодтық системадағы олар орналасқан топшалар бойынша қарастырылады. Металдардың ішкі құрылысы мен физикалық қасиеттері: металл жай заттарының өздеріне тән жалпы қасиеттері болады. Оларға металлдардың соғылғыштығы, созылғыштығы, электр тоғын, жылуды жақсы жақсы өткізгіштігі жатады.....

Сополимерлену деп екі немесе одан да көп мономерлердің бірге полимерленуін айтады. Ол тәжірибе жүзінде өте көп қолданылады. Сополимерлену нәтижесінде әр түрлі қасиеттері бар полимерлер алуға болады. Мысал ретінде бутадиен мен стиролды соплимерлеу реакциясын келтірейік:
nCH2=СН-CH=CH2+mCH2=CH=>[-CH2-CH=CH-CH2-]n-[-CH2-CH-]m

C6H5 C6H5

Реакция нәтижесінде бутадиен-стирол каучугі алынады.
Радикалдық сополимерлену үшін жоғарыда қаралған барлық заңдылықтар тән. Бірақ бірнеше мономерлердің қатысуы реакция сатыларын қиындатады. Екі мономердің сополимерленуін қарайық. өсетін радикалдардың активтігі тек соңғы буынның табиғатымен анықталады деп ұйғарып, сополимерлену құрамының теңдеуін шығару үшін төрт қарапайым өсу реакцияларын ескереміз:

Өсу реакциялары Өсу реакцияларының
жылдамдықтары
М1●+М1=>М1● V=k11[М1●][ М1]
М1●+М2=>М2● V=k12[М1●][ М2]
М2●+ М2=>М1● V=k21[М2●][ М1]
М2●+М2=>М2● V=k22[М2●][ М2]

мұнда Мi- і-типті мономер, Мі●-Мі буынымен аяқталатын макрорадикал, kji-Мі мономерінің Мj● радикалына қосылу реакциясының жылдамдық константасы.
Сополимерленген кезде мономерлердің реакцияға түсу жылдамдықтары мына теңдеулерімен сипатталады:
[М1●][ М1]+ k21[М2●][ М1] (1)

[М2●][ М2]+ k12[М1●][ М2] (2)
Екі теңдеуді бір-біріне бөлсе осы реакция жылдамдықтарының қатынасы шығады:

(3)
Сополимерлену кезінде жүйеде квазистанциор күй туады, яғни әр түрлі активті орталықтардың концентрациясын тұрақтайды. Квазистанциор күйдің шарты:
k12[М1●][ М2] = k21[М2●][ М1] (4)
осыдан
[М1●]= [ М2●] (5)
[М1●] мәнін (3) теңдеуіне қойып және де оның алымы мен бөлімін k12 k21 көбейтіп, кейбір жеңілдіктер жасағанда ол мынадай түрге келеді:

(6)
мұндағы r1=k11/k12 , r2=k22/k21 , r1, r2 , шамалары мономерлердің салыстырмалы активтігі не сополимерлену константалары деп аталады.
Олар радикалға «өз» және «бөтен» мономерлердің қосылу реакция жылдамдықтарының қатынасын көрсетеді. r1 және r2 мәндері реакйияға түсетін мономерлердің табиғатына байланысты. (6) теңдеуі сополимерлер құрамның дифференциалдық теңдеу деп аталады. Бұл теңдеу r1 және r2 константаларын анықтау үшін мономерлердің сополимерге түрлену дәрежесі 5-7% аспайтын, полимерленудің бастапқы сатысында қолданылады. Мұндай жағдайда [M1]/[M2] қатынасы тұрақты, ал сол мезгілдегі лездік қатынас:

болса сополимер құрамының теңдеуі мына түрге ауысады.
(7)
мұндағы [m1] және [m2] мономерлер буындарының макромолекуладағы концентрациясы. ....

Табиғатта кездеспейтін элементтер. Жоғарыда айтылғандай ядролық реакцияның жәрдемімен табиғатта тек тұрақты күйде кездесетін химиялық элементтердің радиоактивті изотоптары алынған. Нөмірлері 43, 61, 85 және $7 элементтердің тұрақты изотоптары жалпы кездеспейді, олар жасанды түрде бірінші рет алынған. Ал, технеций деп аталған 2 = 43 элементтің ең ұзақ өмір сүретін изотопы бар, оның жартылай ыдырау периоды мил-лион жылға жуық.
Сондай-ақ, ядролық реакциялар және жасанды радиоактив-тіктің көмегімен трансурандық элемеңттер алынған. Нептуний мен плутоний туралы сендер білесіңдер. Олардан басқа тағы мынадай элементтер алынған: америций (Z = 95), кюрий (Z = 96), берклий (Z = 97), калифорний (Z = 98), эйнштейний (Z = 99), фермий (Z = 100), менделевий (Z = 101), нобелий (Z = 102), лоуренсий (Z = 103), курчатовий (Z = 104), нильсборий (Z = 105). Курчатовий, нильсборий және қазірше жалпы қабылданған атауы жоқ 106, 107 және 108-элементтер алғашқы рет СССР-де Дубна қаласында синтезделген. (Элемент 108 бір мезгілде ФРГ-де синтезделген.)
Таңбаланған атомдар. Қазіргі уақытта әр түрлі химиялық элементтердің радиоактивті изотоптарын ғылымда да, өндіріс те де қолданудың маңызы артып келеді. Әсіресе, таңбаланған атомдар методының маңызы зор. Бұл метод радиоактивті изо-топтардың химиялық қасиеттерінің сол химиялық элементтердің радиоактивті емес изотоптарының қасиеттерінен айырма-шылығы болмайтындығына ңегізделген. ....

XIX ғасырдың ортасына дейін органикалық химияны өсімдіктер мен жануарлар организмінде түзілетін заттарды зерттейтін ғылым деп келді. "Организм" деген сөзге сәйкес органикалық химия деген атау пайда бодды. Ғылымның дамуына сәйкес, бұл атаудың мағынасы түбірлі өзгеріске ұшырады, солай бола тұрса да, осы тарихи атау сақталып, бүгінге дейін жетіп отыр.
Қазіргі кезде органикалық химия деп, көміртек қосылыстарын және олардың туындыларын зерттейтін ғылымды, ал органикалық заттар деп, құрамында көміртек элементі бар заттарды айтады.
Өте ерте кезден-ақ адам баласы кейбір органикалық заттарды ала білген және оларды өздерінің тұрмыстық қажетіне пайдаланған. Мысалы, қантты заттарды ашыту арқылы шарап ішіщцктерін дайындаған. Индияда қант қамысынан қант ала білген, ертедегі Римде өсімдік текті бояулар-индиго, ализарин және т.б. тұрмыста пайдаланған. Сол кезде-ақ жағымды иісті эфир майлары, сірке суы және т.б. органикалық заттар белгілі болған.
Орта ғасырда жаңадан дамып келе жатқан химия ғылымы алхимиктер еңбектерінің арқасында біршама ілгері жылжыды. Мысалы, айдау әдісін тауып, оны жетіддіру нәтижесінде, араб алхимиктері 900 жылдарда таза шарап спиртін алды.
ХҮІІІ ғасырдың екінші жартысында М.В.Ломоносов пен А.Лавуазье материя сақталу заңын ашып, химиядағы зерттеулердің сандық-мөлшерлік әдісіне жол салды. Химияда осы кезден бастап химиялық анализ, яғни заттың сандық және сапалық құрамын анықтау пайда болды. Химиялық анализ саласының дамуы химиялық заттарды тазарту әдістерін жетілдіруге ықпалын тигізді. Соның нәтижесінде, ХҮІІІ ғасырда бірқатар органикалық заттар (мочевина, шарап, лимон, алма, галл қышқылдары және т.б.) бөлініп алынды.
Химия ғылымының алғашқы даму кезеңдерінде ғалымдар органикалық және бейорганикалық заттардың арасындағы айырмашылықтарды байқамады. Тірі және өлі табиғаттан алынатын заттардың түзілу жолдарының әр түрлілігі және қасиеттерінің өзгешелігі химияны органикалық жөне бейорганикалық деп екіге бөлуге негіз болды.
Сонымен, XIX ғасырдың басында жануарлар мен өсімдіктер организмінде түзілетін заттарды зерттейтін "органикалық химия" деген алғашқы ұғым қалыптасты. Бұл кезең виталистік көзқарастың кең тараған кезеңі еді. Көптеген ғалымдар, соның ішіңце, әйгілі швед ғалымы Берцелиус те, "органикалық заттар тек тірі организмде ерекше бір "тіршілік күшінің" әсерінен түзіледі" деген пікірде болды. Органикалық заттардың пайда болуы туралы бұл көзқарасты витализм деп атады (Vita латынша тіршілік). ....

Жоғары температураның әсерімен мұнайды өңдеуді термиялық өңдеу процестері деп атайды. Оған күрделі көмірсутектерді жоғары температура әсерінен қарапайым көмірсутектерге ыдырату (термиялық крекинг),ауыр мұнай қалдықтарын кокстеу (қортқылау), құрамында қанықпаған көмірсутектер көп болып келетін газдар қоспасын алу үшін жүргізілетін пиролиз процестері жатады.
Көмірсутектердің термиялық ыдырауы 380-400 0С-та басталады. Күрделі реакциялардың – термиялық полимерлену мен конденсациялану – нәтижесінде қанықпаған және ароматты көмірсутектерден шикі мұнайдың құрамына кіретін заттар – көмірсутекті газдары, сұйық мұнай өнімдерінің қосымша мөлшері, сонымен бірге мұнай коксы (қатты көмірсутек қалдығы) түзіледі. Мұнай шикізатын термиялық өңдеу жүйелері шарттарға және тағайындалуына байланысты крекинг, кокстеу және пиролиз аталымдарын алды.
Шикі мұнайлардың ауыр фракцияларының белгілі температурадан аса қыздырылуы жағдайында қосымша бөліну икемділігі крекинг жүйесін пайдалануда үлкен жетістіктерге әкелді. Мұнайдың жоғары температурада қайнайтын фракцияларының бөліну кезеңінде, С-С байланыстары бұзылады,сутегі көмірсутегі молекуларынан үзіліп, нәтижесінде бастапқы шикі мұнай құрамымен салыстырғанда, түрлі өнімдер спектрі шығарылады.
Мысалы, 290-400 0С температура интервалында қайнайтын дистилляттар, крекингтеу нәтижесінде газ, жанармай және ауыр шайірға ұқсас қалдық өнңмдерін шығарады. Крекингтеу жүйесі шикі мұнайдан бастапқы айдау нәтижесінде құрылған аса ауыр дистилляттар мен қалдықтарды деструкциялау жолымен жанармайдың шығарылуын ұлғайтады.
Бүгінгі таңда қазіргі қозғалтқыштардың талаптарына сәйкес келмейтіні және шығарылатын өнімнің төменгі сапалылығы үшін (жанармай), термиялық крекинг басқа, мұнайды қайталау өңдеудің қазіргі әдістерімен шегерілген. Бүгінгі таңда термиялық крекингтің жаңа құрылғыларын енді жаңадан орнатпайды, ал әрекеттегі құрылғыларды каталитикалық крекинг және басқа қазіргі жүйелер құрылғыларын қайта жабдықтайды. Ал термиялық крекинг негізінде кокстеу қондырғының дистиллятты шикізатын термодаярлау, оның бір түрі – висбрекинг процесі ретінде іске асады. Висбрекинг – қазандық отынның тұтқырлығын төмендету мақсатында мұнай шикізатын термиялық өңдеу процесі.
Кокстеу немесе көмірді жартылай қортқылау және қортқылау процесіне – ауасыз қыздыру арқылы жүретін термиялық деструкция процестерін айтады. Жартылай қорқылау процесін 500-550 0С, ал қортқлау – 1100 0С дейін жүргізеді.
Термиялық крекингте қортқы көмірдің түзілуі әрекеттің тереңдеу мүмкіншлігін шектейді.Гудрон немесе мазут крекинггінде ашық түсті өнімдердің қозғалысы 35-40 %-дан аспайды. ....

Өнеркәсіптің дамуы технологиялық процестерге әр түрлі химиялық өнімдерінің барған сайын көбірек қолдануын қажет етіп отыр. Бұл оларды өндіру және үлкен көлемде тасымалдануын қажет етеді.
Бейбіт уақытта авариялар болуы мүмкін, ал, соғыс қимылдары кезінде қарсылас жақ өнеркәсіп объектілері мен көлік құралдарын әдейі қиратып, соның салдарынан химиялық өнімдер шығуы ықтимал.олардың көпшілігі улы болғандықтан адамдарға айтарлықтай қатер төндіреді.
Қазіргі уақытта белгілі бірнеше ондаған химиялық заттардың арасынан тек жүзден астам ғана қоршаған ортаға шыққан кезде адамдардың жаппай зақымдалуын тудыруға қабілетті, төтенше қауіпті санатына жатқызуға болады.
Бейбіт уақытта химиялық қауіпті авариялардың пайда болу қауіпінің арта түсуі және соғыс қимылдары барысындағы бүліншіліктер, олардың ықтимал ауыр салдары халық үшін олардың қауіптілігін бағалаудың маңызын арттырады. Тек химиялық қауіпті объектілердің қирауының салдарынан дер кезінде және дұрыс бағалау негізінде ғана адамдарды қорғаудың қажетті шаралары мен ҚӘУЗ- бен зақымдану аймағында іс- әрекет жасау, ал қажет болса олардың шығу салдарын жоюды жүргізу үшін дәлелді шешім өз уақытында қабылдануы мүмкін.....

Өнеркәсіптің дамуы технологиялық процестерге әр түрлі химиялық өнімдерінің барған сайын көбірек қолдануын қажет етіп отыр. Бұл оларды өндіру және үлкен көлемде тасымалдануын қажет етеді.
Бейбіт уақытта авариялар болуы мүмкін, ал, соғыс қимылдары кезінде қарсылас жақ өнеркәсіп объектілері мен көлік құралдарын әдейі қиратып, соның салдарынан химиялық өнімдер шығуы ықтимал.олардың көпшілігі улы болғандықтан адамдарға айтарлықтай қатер төндіреді.
Қазіргі уақытта белгілі бірнеше ондаған химиялық заттардың арасынан тек жүзден астам ғана қоршаған ортаға шыққан кезде адамдардың жаппай зақымдалуын тудыруға қабілетті, төтенше қауіпті санатына жатқызуға болады.
Бейбіт уақытта химиялық қауіпті авариялардың пайда болу қауіпінің арта түсуі және соғыс қимылдары барысындағы бүліншіліктер, олардың ықтимал ауыр салдары халық үшін олардың қауіптілігін бағалаудың маңызын арттырады. Тек химиялық қауіпті объектілердің қирауының салдарынан дер кезінде және дұрыс бағалау негізінде ғана адамдарды қорғаудың қажетті шаралары мен ҚӘУЗ- бен зақымдану аймағында іс- әрекет жасау, ал қажет болса олардың шығу салдарын жоюды жүргізу үшін дәлелді шешім өз уақытында қабылдануы мүмкін.....