Fonksiyonel Grupların Asitlik Düzeyleri

Gezegendeki tüm yaşam dört temel kimyasaldan oluşur; karbonhidratlar, lipidler, proteinler ve nükleik asitler. Özünde, bu moleküllerin dördü de karbon ve hidrojen içerir ve biyoloji ile organik kimyayı karıştıran biyokimya adı verilen bir bilim dalının parçasıdır. Dört kategorinin bazı benzerlikleri olsa da, fonksiyonel gruplar olarak adlandırılan farklı atom gruplarının dahil edilmesi kimyasalın işlevini tamamen değiştirir. Bu fonksiyonel grupların birçoğunun pH üzerinde hiçbir etkisi olmamakla birlikte, bu fonksiyonel grupların bazıları bir organizmadaki sıvıların pH'ını değiştirebilir. Bir pH'ı korumak, bir organizmanın sağlığı için hayati öneme sahiptir, bu nedenle bu fonksiyonel grupların nasıl etkileştiğini bilmek önemlidir.

Asitler ve bazlar, pH olarak bilinen kayan bir ölçeğin karşıt parçalarıdır. pH ölçeği, OH- etiketli hidroksit iyonlarının miktarına göre bir çözeltide bulunan pozitif hidrojen iyonlarının, bundan böyle H+ miktarını ölçer. Ölçeğin orta noktası pH7'dir ve pH7'de H+ iyonları ve OH- iyonlarının miktarı tam dengededir. Genel pH ölçeği sıfırdan on dörte kadar değişir. Çözeltiye H+ iyonları ekleyen her şeye asit denir ve pH'ı düşürür. Bu nedenle, 0-6.9 arasındaki herhangi bir pH asidik olarak kabul edilir. Çözeltiye OH- veren veya H+ iyonlarını bağlayan her şey bir baz olarak kabul edilir ve pH'ı yükselterek pH'ı 7,1 - 14 bazik hale getirir. pH 7'den ne kadar uzaklaşırsa, bir madde her iki yönde de o kadar zararlı olabilir. Mide asidi, son derece güçlü bir asit olan pH 2'dir ve kostik, referans için son derece güçlü bir bazdır.

Çoğu fonksiyonel grubun molekülün asitliği üzerinde çok az etkisi vardır veya hiç etkisi yoktur. Ketonun çözeltiye bağışlayacak hidrojenleri veya hidrojeni kabul edecek yerleri yoktur. Basitçe moleküle bağlı bir OH olan hidroksil, hidrojenini makul bir şekilde kaybedebilir ve onu asidik hale getirebilir, ancak molekül normal olarak bu şekilde etkileşime girmez. Bir aldehitin kaybedecek bir hidrojeni vardır, ancak bir karbon molekülüne bağlıdır ve karbon asla hidrojenlerini düşürmeyi sevmez. Son olarak, SH'ye bağlı olan sülfhidril, çözeltiye hidrojen vermek yerine, bağlanacak başka sülfidrilleri bulmayı daha çok sever. Bu nedenle, bu grupların hiçbiri genellikle bir asit seviyesine sahip olmakla ilişkilendirilmez.

Karboksil fonksiyonel grubu, çok asidik olduğu için genellikle asit grubu olarak adlandırılır. Oksijen çok yüksek bir elektronegatifliğe sahiptir, bu da elektronları biriktirmeyi sevdiği anlamına gelir. Karboksinin ucundaki OH ile, çift bağlı oksijen genellikle aşağıdaki durumlarda yardım sunar. elektronları ve bağlı hidrojeni biriktirmek, basitçe çözeltiye düşer ve pH. Karboksil grupları, diğer moleküllerle birleştiğinde yağlar, yağlar ve mumlar oluşturan yağ asitlerinde bulunur. Karboksil ayrıca proteinlerin yapı taşları olan amino asitlerin bir parçasıdır.

Fosfat grubu, molekül başına iki hidrojen bağışlayabilir ve bu da onu çok asidik hale getirir. Daha önce belirtildiği gibi, oksijenin elektronegatifliği yüksektir ve bir fosfat molekülüne bir bakış, fosfat molekülünü çevreleyen dört oksijenin olduğunu gösterir. Bu dört oksijen, iki OH bağıyla paylaşılan elektronları çekmeye çalışacak ve iki hidrojen genellikle kaybedip H+ iyonları olarak çözeltiye düşerek pH'ı düşürür.

Amino asitlerin diğer yarısı amino gruplarıdır. Azot, biyolojik sistemlerde genellikle bir hidrojen alıcısı olarak işlev görür. Normal durumunda, amino grubu burada gösterildiği gibi bir nitrojen ve iki hidrojen olarak bulunur, ancak çözeltiden sistemin pH'ının yükselmesine neden olan başka bir hidrojen kabul edin, bu da onu daha temel hale getirir. Tüm amino asitlerin omurgası bir karboksil, farklı bir fonksiyonel gruba sahip bir karbon ve bir amino grubu olduğundan, genellikle ne olur? karboksil hidrojenini çözeltiye bağışlar, ancak amino grubu çözeltiden bir hidrojen kabul eder ve bu da toplam pH'ın sabit kalmasını sağlar. aynı.