작용기의 산도 수준

지구상의 모든 생명체는 네 가지 기본 화학 물질로 이루어져 있습니다. 탄수화물, 지질, 단백질 및 핵산. 핵심에서이 네 가지 분자는 모두 탄소와 수소를 포함하며 생물학과 유기 화학을 혼합하는 생화학이라는 과학 분야의 일부입니다. 네 가지 범주에는 몇 가지 유사점이 있지만 작용기라고하는 서로 다른 원자 그룹을 포함하면 화학 물질의 기능이 완전히 바뀝니다. 이러한 작용기 중 많은 부분이 pH에 영향을 미치지 않지만 이러한 작용기 중 일부는 유기체에서 유체의 pH를 이동할 수 있습니다. pH를 유지하는 것은 유기체의 웰빙에 중요하므로 이러한 작용기가 어떻게 상호 작용하는지 아는 것이 중요합니다.

산과 염기는 pH로 알려진 슬라이딩 스케일의 반대 부분입니다. pH 척도는 OH-로 표시된 수산화 이온의 양과 관련하여 용액에있는 양수 수소 이온의 양, 즉 H +의 양을 측정합니다. 눈금의 중간 점은 pH7이고 pH7에서는 H + 이온과 OH- 이온의 양이 완전히 균형을 이룹니다. 전체 pH 범위는 0에서 14까지입니다. 용액에 H + 이온을 추가하는 모든 것을 산이라고하며 pH를 낮 춥니 다. 따라서 0-6.9의 모든 pH는 산성으로 간주됩니다. OH-를 용액에 기증하거나 H + 이온을 결합하는 것은 염기로 간주되어 pH 7.1-14를 기본으로 만드는 pH를 높입니다. pH 7에서 멀어 질수록 물질이 어느 방향 으로든 더 많은 피해를 입힐 수 있습니다. 위산은 pH 2로 매우 강한 산이며 잿물은 참고 용으로 매우 강한 염기입니다.

대부분의 작용기는 분자의 산도에 거의 영향을주지 않습니다. 케톤에는 용액이나 수소를 수용 할 장소에 기부 할 수소가 없습니다. 분자에 부착 된 단순히 OH 인 하이드 록 실은 수소를 잃어 산성으로 만들 수 있지만 분자가 정상적으로 상호 작용하는 방식은 아닙니다. 알데히드는 잃을 수소가 있지만 탄소 분자와 연결되어 있으며 탄소는 수소를 떨어 뜨리는 것을 결코 좋아하지 않습니다. 마지막으로, SH가 부착 된 설프 하이 드릴은 용액에 수소를 제공하는 대신 결합 할 다른 설프 하이 드릴을 찾는 것을 더 좋아합니다. 따라서 이러한 그룹 중 어느 것도 일반적으로 산도 수준과 관련이 없습니다.

카르 복실 작용기는 매우 산성이기 때문에 종종 산기로 불립니다. 산소는 전기 음성도가 매우 높기 때문에 전자를 저장하는 것을 좋아합니다. 카르복시 끝에 OH가있는 경우 이중 결합 산소는 일반적으로 전자를 축적하고 부착 된 수소는 단순히 용액으로 떨어지고 pH. 카르복실기는 다른 분자와 결합 될 때 지방, 오일 및 왁스를 형성하는 지방산에서 발견됩니다. 카르 복실은 또한 단백질의 구성 요소 인 아미노산의 일부입니다.

인산염 그룹은 분자 당 최대 2 개의 수소를 제공 할 수있어 매우 산성이됩니다. 앞에서 언급했듯이 산소는 높은 전기 음성도를 가지며 인산염 분자를 한 번 보면 인산염 분자를 둘러싼 4 개의 산소가 있음을 알 수 있습니다. 이 네 개의 산소는 두 개의 OH 결합과 공유되는 전자를 끌어 당기려고 할 것이며 두 개의 수소는 일반적으로 H + 이온으로 잃고 용액으로 떨어져 pH를 낮 춥니 다.

아미노산의 나머지 절반은 아미노 그룹입니다. 질소는 종종 생물학적 시스템에서 수소 수용체 역할을합니다. 정상 상태에서 아미노기는 여기에 표시된 것처럼 질소와 두 개의 수소로 존재하지만 시스템의 pH를 높이는 용액에서 다른 수소를 받아 더 염기성으로 만듭니다. 모든 아미노산의 중추는 카르복실기, 다른 작용기를 가진 탄소, 아미노기이기 때문에 일반적으로 일어나는 일 카르 복실은 용액에 수소를 제공하지만 아미노 그룹은 용액에서 수소를 받아 전체 pH를 유지합니다. 같은.