Нивои киселости функционалних група

Сав живот на планети састоји се од четири основне хемикалије; угљени хидрати, липиди, протеини и нуклеинске киселине. У основи, сва четири ова молекула садрже угљеник и водоник и део су гране науке која се назива биохемија која меша биологију и органску хемију. Иако четири категорије имају неке сличности, укључивање различитих група атома, названих функционалне групе, потпуно мења функцију хемикалије. Иако многе од ових функционалних група немају утицај на пХ, неке од ових функционалних група могу да померају пХ течности у организму. Одржавање пХ вредности је витално за добробит организама, па је важно знати како ове функционалне групе међусобно делују.

Киселине и базе су супротни делови клизне скале познате као пХ. Скала пХ мери количину позитивних јона водоника, од сада Х +, који се налазе у раствору у односу на количину хидроксидних јона, означених ОХ-. Средња тачка скале је пХ7, а при пХ7 количина јона Х + и ОХ-јона у потпуности је у равнотежи. Укупна пХ скала креће се од нула до четрнаест. Све што додаје Х + јоне у раствор назива се киселина и помера пХ ниже. Стога се било који пХ од 0-6,9 сматра киселим. Све што донира ОХ- у раствор или веже јоне Х + сматра се базом и подиже пХ чинећи пХ 7,1 - 14 базичним. Што је пХ померање даље од 7, супстанца може бити штетнија у било ком смеру. Желучана киселина је пХ 2, што је изузетно јака киселина, а луж је изузетно јака база за референцу.

Већина функционалних група има мало или нимало утицаја на киселост молекула. Кетон нема водонике за донирање у раствор или места за прихватање водоника. Хидроксил, који је једноставно ОХ везан за молекул, могао би да изгуби свој водоник, чинећи га киселим, али молекули иначе не делују нормално. Алдехид мора да изгуби водоник, али је повезан са молекулом угљеника и угљеник никада не воли да испушта своје водонике. И на крају, сулфхидрил, који је везан за СХ, чешће воли да пронађе друге сулфхидриле за везу, за разлику од донирања водоника у раствор. Због тога ниједна од ових група обично није повезана са нивоом киселости.

Карбоксилна функционална група се често назива киселинском групом јер је веома кисела. Кисеоник има врло високу електронегативност, што значи да воли да гомила електроне. Са ОХ на крају карбоксија, двоструко повезани кисеоник обично нуди помоћ гомилајући електроне и водоник који је везан једноставно отпадне у раствор, спуштајући пХ. Карбоксилне групе се налазе у масним киселинама, које стварају масти, уља и воскове у комбинацији са другим молекулима. Карбоксили су такође део аминокиселина које су грађевни блокови протеина.

Фосфатна група може донирати до два водоника по молекулу што га чини веома киселим. Као што је раније речено, кисеоник има високу електронегативност и један поглед на молекул фосфата показује да око молекула фосфата постоје четири кисеоника. Та четири кисеоника покушаће да повуку електроне који се деле са две ОХ везе и два водоника обично губе и падају у раствор као Х + јони, снижавајући пХ.

Друга половина аминокиселина су амино групе. Азот често делује као акцептор водоника у биолошким системима. У свом нормалном стању, амино група постоји као азот и два водоника, као што је овде приказано, али може прихватите други водоник из раствора због чега се пХ система подиже, чинећи га основнијим. Пошто су окосница свих аминокиселина карбоксил, угљеник са другом функционалном групом и амино група, шта се обично дешава је да карбоксил донира свој водоник у раствор, али амино група прихвата водоник из раствора чинећи да укупни пХ остане исти.