Садржај
Читав 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 зове биохемија и која меша биологију и органску хемију. Иако четири категорије имају неке сличности, укључивање различитих група атома, које се називају функционалне групе, у потпуности мења функцију хемикалије. Иако многе од ових функционалних група немају утицај на пХ, неке од ових функционалних група могу променити пХ течности у организму. Одржавање пХ од виталног је значаја за добро организам, па је важно знати на који начин ове функционалне групе међусобно делују.
Дефиниција киселина и база
Киселине и базе су супротни делови клизне скале познате као пХ. ПХ скала 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 Х + јона и ОХ-јона је у потпуном равнотежи. Укупна пХ-скала се креће од нуле до четрнаест. Све што додаје Х + јоне у раствор назива се киселином и пХ помера ниже. Стога се сваки пХ од 0-6,9 сматра киселим. Све што донира ОХ- раствор или веже Х + јоне сматра се базом и подиже пХ тако што чини пХ 7,1 - 14 базних. Што је удаљенији пХ од 7, твар може бити штетна у било ком смеру. Стомачна киселина је пХ 2, што је изузетно јака киселина, а лужина је изузетно јака база за референцу.
Некиселинске функционалне групе
Већина функционалних група има мало-нимало утицаја на киселост молекула. Кетон нема водоник који би могао даровати раствору или места за прихват водоника. Хидроксил, који је једноставно ОХ везан на молекулу, могао би замислити да губи водоник, чинећи га киселим, али тако нормално не делује молекул. Алдехид има губитак водоника, али је повезан са молекулом угљеника, а угљеник никада не воли да испусти своје водонике. И на крају, сулфхидрил, који је везан за СХ, чешће воли да нађе друге сулфхидрила са којима би се везао, за разлику од донирања водоника у раствор. Стога ниједна од ових група обично није повезана са нивоом киселости.
Карбоксил
Карбоксилна функционална група се често назива кисела група јер је веома кисела. Кисеоник има веома високу електронегативност, што значи да воли да чува електроне. Са ОХ-ом на крају карбокси-ја, двоструко везани кисеоник обично нуди помоћ у накупљању електрона и водоник који се веже једноставно пада у раствор, снижавајући пХ. Карбоксилне групе налазе се у масним киселинама које формирају масти, уља и воскове у комбинацији са другим молекулама. Карбоксили су такође део аминокиселина које су саставни део протеина.
Фосфат
Фосфатна група може донирати до два водоника по молекули што га чини и веома киселим. Као што је раније речено, кисеоник има високу електронегативност, а један поглед на молекулу фосфата показује да постоје четири кисеоника који окружују молекулу фосфата. Та четири кисеоника ће покушати да извуку електроне који се деле са две ОХ везе, а два водоника обично губе и падају у раствор као Х + јони, снижавајући пХ.
Амино
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 она може да прихвати још један водоник из раствора због чега се пХ система повећава, чинећи га базичнијим. Пошто је окосница свих аминокиселина карбоксил, угљеник са различитом функционалном групом и амино групом, обично се дешава да карбоксил донира водоник раствору, али амино група прихвата водоник из раствора чиме укупни пХ остаје исти.