कार्यात्मक समूहों के अम्लता स्तर

ग्रह पर सारा जीवन चार बुनियादी रसायनों से बना है; कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड। मूल रूप से, इन चारों अणुओं में कार्बन और हाइड्रोजन होते हैं और विज्ञान की एक शाखा का हिस्सा हैं जिसे जैव रसायन कहा जाता है जो जीव विज्ञान और कार्बनिक रसायन विज्ञान को मिलाता है। जबकि चार श्रेणियों में कुछ समानताएँ हैं, परमाणुओं के विभिन्न समूहों को शामिल करना, जिन्हें कार्यात्मक समूह कहा जाता है, रासायनिक के कार्य को पूरी तरह से बदल देता है। जबकि इनमें से कई कार्यात्मक समूहों का पीएच पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है, इनमें से कुछ कार्यात्मक समूह किसी जीव में तरल पदार्थ के पीएच को स्थानांतरित कर सकते हैं। किसी जीव की भलाई के लिए pH बनाए रखना महत्वपूर्ण है, इसलिए यह जानना महत्वपूर्ण है कि ये कार्यात्मक समूह कैसे परस्पर क्रिया करते हैं।

एसिड और बेस पीएच के रूप में जाने वाले स्लाइडिंग स्केल के विपरीत भाग हैं। पीएच पैमाना सकारात्मक हाइड्रोजन आयनों की मात्रा को मापता है, अब से H+, जो OH- लेबल वाले हाइड्रॉक्साइड आयनों की मात्रा के संबंध में एक समाधान में हैं। पैमाने का मध्य बिंदु pH7 है और pH7 पर, H+ आयनों और OH- आयनों की मात्रा पूर्ण संतुलन में है। समग्र पीएच स्केल शून्य से चौदह तक होता है। कोई भी वस्तु जो विलयन में H+ आयन जोड़ती है, अम्ल कहलाती है और यह pH को कम कर देती है। इसलिए, 0-6.9 से किसी भी पीएच को अम्लीय माना जाता है। जो कुछ भी समाधान के लिए OH- दान करता है या H+ आयनों को बांधता है, उसे आधार माना जाता है और pH को बढ़ाकर pH 7.1 - 14 बेसिक बना देता है। पीएच 7 से जितना दूर शिफ्ट होगा, पदार्थ उतना ही अधिक हानिकारक हो सकता है। पेट का एसिड पीएच 2 है, जो एक अत्यंत मजबूत एसिड है और लाइ संदर्भ के लिए एक अत्यंत मजबूत आधार है।

अधिकांश कार्यात्मक समूहों का अणु की अम्लता पर बहुत कम या कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। कीटोन में हाइड्रोजन स्वीकार करने के लिए समाधान या स्थानों को दान करने के लिए कोई हाइड्रोजन नहीं है। हाइड्रॉक्सिल, जो केवल अणु से जुड़ा एक OH है, यह संभवतः हाइड्रोजन को खो सकता है, जिससे यह अम्लीय हो जाता है, लेकिन ऐसा नहीं है कि अणु सामान्य रूप से कैसे बातचीत करता है। एक एल्डिहाइड के पास खोने के लिए हाइड्रोजन होता है लेकिन यह कार्बन अणु से जुड़ा होता है और कार्बन कभी भी अपने हाइड्रोजेन को गिराना पसंद नहीं करता है। अंत में, सल्फ़हाइड्रील, जो कि एक एसएच संलग्न है, समाधान के लिए हाइड्रोजन दान करने के विरोध में अन्य सल्फ़हाइड्रील को बंधन में ढूंढना पसंद करता है। इसलिए, इनमें से कोई भी समूह आमतौर पर अम्लता के स्तर से जुड़ा नहीं होता है।

कार्बोक्सिल कार्यात्मक समूह को अक्सर एसिड समूह के रूप में जाना जाता है क्योंकि यह बहुत अम्लीय होता है। ऑक्सीजन में बहुत अधिक इलेक्ट्रोनगेटिविटी होती है, जिसका अर्थ है कि यह इलेक्ट्रॉनों को जमा करना पसंद करती है। कार्बोक्सी के अंत में OH के साथ, डबल बंधुआ ऑक्सीजन आमतौर पर सहायता प्रदान करता है इलेक्ट्रॉनों की जमाखोरी और हाइड्रोजन जो कि जुड़ा हुआ है, बस समाधान में गिर जाता है, कम कर देता है पीएच. कार्बोक्सिल समूह फैटी एसिड में पाए जाते हैं, जो अन्य अणुओं के साथ मिलकर वसा, तेल और मोम बनाते हैं। कार्बोक्सिल भी अमीनो एसिड का हिस्सा हैं जो प्रोटीन के निर्माण खंड हैं।

फॉस्फेट समूह प्रति अणु दो हाइड्रोजन तक दान कर सकता है जिससे यह बहुत अम्लीय भी हो जाता है। जैसा कि पहले कहा गया है, ऑक्सीजन में उच्च इलेक्ट्रोनगेटिविटी होती है और फॉस्फेट अणु पर एक नज़र डालने से पता चलता है कि फॉस्फेट अणु के चारों ओर चार ऑक्सीजन हैं। वे चार ऑक्सीजेन उन इलेक्ट्रॉनों को खींचने और खींचने की कोशिश कर रहे हैं जिन्हें दो ओएच बॉन्ड के साथ साझा किया जा रहा है और दो हाइड्रोजेन आमतौर पर पीएच को कम करते हुए एच + आयनों के रूप में समाधान में गिर जाते हैं और गिर जाते हैं।

अमीनो एसिड के अन्य आधे अमीनो समूह हैं। नाइट्रोजन अक्सर जैविक प्रणालियों में हाइड्रोजन स्वीकर्ता के रूप में कार्य करता है। अपनी सामान्य अवस्था में, अमीनो समूह नाइट्रोजन और दो हाइड्रोजन के रूप में मौजूद है, जैसा कि यहाँ दिखाया गया है, लेकिन यह हो सकता है समाधान से एक और हाइड्रोजन स्वीकार करें जो सिस्टम के पीएच को बढ़ाने का कारण बनता है, जिससे यह अधिक बुनियादी हो जाता है। चूंकि सभी अमीनो एसिड की रीढ़ एक कार्बोक्सिल है, एक कार्बन एक अलग कार्यात्मक समूह के साथ, और एक एमिनो समूह, आमतौर पर क्या होता है यह है कि कार्बोक्सिल अपने हाइड्रोजन को घोल में दान करता है लेकिन अमीनो समूह घोल से हाइड्रोजन स्वीकार करता है जिससे समग्र पीएच बना रहता है वही।