Syrnelængder af funktionelle grupper

Alt liv på planeten består af fire grundlæggende kemikalier; kulhydrater, lipider, proteiner og nukleinsyrer. Kernen indeholder alle fire af disse molekyler kulstof og hydrogen og er en del af en filial, kaldet biokemi, der blander biologi og organisk kemi. Mens de fire kategorier har nogle ligheder, indbefatter inkluderingen af ​​forskellige grupper af atomer, kaldet funktionelle grupper, fuldstændig kemikaliens funktion. Mens mange af disse funktionelle grupper ikke har nogen virkning på pH, kan nogle af disse funktionelle grupper skifte pH af væskerne i en organisme. Vedligeholdelse af en pH er afgørende for en organismers velvære, så det er vigtigt at vide, hvordan disse funktionelle grupper interagerer.

Definition af syre og baser

Syrer og baser er modstående dele af en glidende skala kendt som pH. PH-skalaen måler mængden af ​​positive hydrogenioner, hidtil H +, der er i en opløsning i forhold til mængden af ​​hydroxidioner, mærket OH-. Midten af ​​skalaen er pH7 og ved pH7 er mængden af ​​H + ioner og OH-ioner i fuld balance. Den samlede pH-skala varierer fra nul til fjorten. Alt, der tilføjer H + ioner til opløsning kaldes en syre, og det skifter pH lavere. Derfor betragtes enhver pH fra 0-6,9 sur. Alt, der donerer OH- til opløsning eller binder H + -ionerne betragtes som en base og hæver pH-værdien, hvilket gør pH 7,1 - 14 basisk. Jo længere skiftet fra pH 7 er, desto mere skadeligt kan et stof være i begge retninger. Mavesyre er pH 2, som er en ekstremt stærk syre, og lugen er en ekstremt stærk base til reference.

Ikke-sure funktionelle grupper

De fleste funktionelle grupper har ringe eller ingen effekt på surhedsgraden af molekylet. Ketonen har ingen hydrogener til at donere til opløsning eller steder at acceptere hydrogen. Hydroxylet, som simpelthen er en OH, der er bundet til molekylet, kunne tænkes at miste det hydrogen, hvilket gør det surt, men det er ikke hvordan molekylet normalt interagerer. Et aldehyd har et hydrogen at tabe, men det er forbundet med et carbonmolekyle, og kulstof kan aldrig lide at droppe dens hydrogener. Endelig kan sulfhydryl, som er en SH-tilsluttet, ofte lide at finde andre sulfhydrider at binde sammen med at donere hydrogen til opløsningen. Derfor er ingen af ​​disse grupper normalt forbundet med at have en surhedsgrad.

Carboxyl

Den carboxylfunktionelle gruppe betegnes ofte som en syregruppe, fordi den er meget sur. Oxygen har en meget høj elektronegativitet, hvilket betyder, at det kan lide at hæve elektroner. Den med OH i enden af ​​carboxyen, giver dobbeltbindet ilt sædvanligvis hjælp til at forhøje elektronerne, og hydrogenet, der er fastgjort, falder simpelthen i opløsning og sænker pH. Carboxylgrupper findes i fedtsyrer, som danner fedtstoffer, olier og voks, når de kombineres med andre molekyler. Carboxyls er også en del af aminosyrer, som er byggestenene af proteiner.

Fosfat

Fosfatgruppen kan donere op til to hydrogener pr. Molekyle, hvilket gør det også meget surt. Som tidligere nævnt har ilt en høj elektronegativitet, og et kig på et fosfatmolekyle viser, at der er fire oxygener, der omgiver phosphatmolekylet. Disse fire oxygener skal forsøge at trække de elektroner, der deles med de to OH-bindinger, og de to hydrogener taber og falder normalt i opløsning som H + ioner, hvilket sænker pH.

Amino

Den anden halvdel af aminosyrer er aminogrupperne. Kvælstof virker ofte som en hydrogenacceptor i biologiske systemer. I sin normale tilstand eksisterer aminogruppen som et nitrogen og to hydrogener som vist her, men det kan acceptere et andet hydrogen fra opløsning, hvilket får systemets pH til at hæve, hvilket gør det mere grundlæggende. Da rygraden af ​​alle aminosyrer er en carboxyl, et carbon med en anden funktionel gruppe og en aminogruppe, er det som regel tilfældet, at carboxylet donerer sit hydrogen til opløsning, men aminogruppen accepterer et hydrogen fra opløsning, hvilket gør det samlede pH-ophold det samme.