Chemia i geochemia organiczna
Fredrich Woehler (Wöhler), ur. 1828, syntezowal cjanek amonu (NH

4

CNO)

a uzyskał mocznik (NH

2

CONH

2

)

Woda deszczowa 1 µg/l DOC,
Woda oceaniczna zwiera 0.5 mg/l DOC,
Woda w glebach zawiera do 250 mg/l DOC.

Gł. struktura – mniej skład chemiczny

Białka i substancje białkopodobne
Często 50% suchej masy materii organicznej - hydrolizują na 22

aminokwasy

Wrażliwe na czynniki fiz-chem. - denaturacja.
b. proste - proteiny - wśród protein są skleroproteiny - nierozp. białka
szkieletowe - (np. fibroina - w jedwabiu, kolagen - w tkance łącznej i
ś

cięgnach, keratyna - w piórach, włosach, kopytach, rogach

b. złożone - proteidy - są bardziej rozpowszechnione od białek
prostych - składają się z części białkowej i niebiałkowej - wśród białek
złożonych: fosfoproteidy - zawierają kwas fosforowy - np. kazeina,
glikoproteidy - zawierają cukry np. białko jaj,
chromoproteidy np. hemoglobina, chlorofil.

Sacharydy (cukrowce)
Węglowodany - nazwa historyczna
-monosacharydy (cukry proste)
-dwucukrwce i kilkucukrowce (oligosacharydy)
-wielocukrowce (polisacharydy)
skrobia - w roślinach - rozpuszczalny w wodzie wielocukier -
szybko rozkładalny podczas wczesnej diagenezy glikogen
celuloza - lądowa materia roślinna
alginiany - rośliny morskie
chityna - tkanki szkieletowe zwierząt i grzybów, także
graptolitów
pektyny - w roślinach - pęcznieją w obecności wody –
własności hydrofilne

-woda oceaniczna zawiera przeciętnie 0.01 mg/l
rozpuszczonych cukrowców- głównie glukoza, galaktoza,
mannoza
w grzybach chityna i celuloza zwykle się wykluczają.
-w glebach około 1 % substancji organicznej

Lignia
Polimer, budowa nieregularn, obecność struktur aromatycznych.
Wiele różnych odmian.
Pojawiła się w dewonie - wyjście roślin na ląd.
Wraz z celulozą stanowi 70% drewna,
50% torfowców np. Sphagnum.
Brak jest ligniny organizmach zwierzęcych i planktonie.
Łatwo ulega utlenianiu - jest 2krotnie silniejszym reduktorem niz
celuloza
Demetoksylacja - główny proces w rozkładzie ligniny.
Lignina jest najłatwiej i głównie rozkładana przez grzyby - utleniajace
enzymy.
W osadach ilastych może stanowić do 60% substancji organicznch.

Lipoidyny
trudno rozpuszczalne lub nierozpuszczalne w wodzie

Związki humusowe - kwasy humusowe i humny

Kwasy humusowe - powstają w warunkach naturalnych nowe związki
organiczne nie wystepujące w organizmach żywych - posiadają grupę
karboksylową.
humny - pozostałe elementy substancji humusowej

kwasy huminowe - nierozpuszczalne w wodzie roztworach alkaliów i
innych rozpuszczalnikach - tworzą sole z jonami jednowartościowymi
(Na

+

, K

+

, NH

4

+

) rozpuszczalne w wodzie,

kwasy fulwinowe - rozpuszczalne w wodzie, łatwo migrują, tworzą
związki kompleksowe z jonami glinu i żelaza zwiększając mobilnośc
tych pierwiastków, mniejsza odporność mikrobiologiczna niż kwasów
huminowych

Torfy

Rozkład ligniny i celulozy. Wzbogacenie w lipidy (żywice, woski) i
składniki mineralne. Celuloza - rozkład w sterfie aeracji, grzyby, bakterie
metanowe - pozostaje
torfowiska niskie - 9% celulozy
torfowiska wysokie - do 21 % celulozy
Zachowaniu struktur roślinnych sprzyja obecność garbinków (taniny)
zawartych w korze drzew - stąd duża trwałość "czarnych dębów".
Garbniki mają własności antyseptyczne i antyutleniające stąd może
zachować się lignina. Suszenie torfu (30 do 40% wilgotn.) - utlenianie
połączeń ligninopochodnych - powoduje podgrzewanie do 70ºC lub
nawet samozapłon w okresach suszy (podobnie może nastąpić
samozapłon ksylitów - kopalnych pni drzew).

Sapropele
Osady bogate w substancję organiczną powstałą z resztek organizmów
wodnych (gł. fitoplanktonu) i autochtonicznch fragmentów roślinnych
oraz substancji mineralnych. Tworzą sie przy braku tlenu. Struktura
koloidalna - silne zdolności sorbcyjne - koncentracja U, Mo, Cu, Ni, Co,
Pb, Zn, V, Ag, etc. Składniki organiczne - głównie białka, mało celulozy,
brak ligniny - powstają kwasy humusowe i inne związki zwykle silnie
uwodorowione.

H/C and O/C ratios of the three

types of Kerogen. Open triangles: Type I,

closed red circles: Type II, crosses: Type III.

Arrows show the direction of compositional

evolution during diagenesis and subsequent

thermal maturation (catagenesis and

metagenesis). Dashed lines show boundaries

between regions of diagenesis, catagenesis, and

metagenesis. After Tissot and Welte (1984)

Geochemiczna klasyfikacja kerogenu

Isotopic composition of
methane from various
sources. Biogenic
methane is methane
produced by
methanogens

during diagenesis, Oil
Associated is methane
associated with oil, C
indicates typical
composition of methane
in gas condensates,
Metagenic is methane
produced during
metagenesis, A is the
composition of abiogenic
methane from mid-
ocean ridge
hydrothermal systems.
Modified from

Schoell (1984).

Skład izotopowy weglowodorów (ropa) z basenu Neuquen:
Weglowod. nasycone względem węglowod. aromatycznych.