NộI Dung
Tất cả sự sống trên hành tinh được tạo thành từ bốn hóa chất cơ bản; carbohydrate, lipid, protein và axit nucleic. Tại cốt lõi, cả bốn phân tử này đều chứa carbon và hydro và là một phần của nhánh khoa học gọi là hóa sinh kết hợp sinh học và hóa học hữu cơ. Trong khi bốn loại có một số điểm tương đồng, việc bao gồm các nhóm nguyên tử khác nhau, được gọi là nhóm chức, thay đổi hoàn toàn chức năng của hóa chất. Trong khi nhiều nhóm chức năng này không ảnh hưởng đến pH, một số nhóm chức năng này có thể làm thay đổi độ pH của chất lỏng trong một sinh vật. Duy trì độ pH là rất quan trọng đối với sức khỏe của sinh vật, vì vậy điều quan trọng là phải biết các nhóm chức năng này tương tác như thế nào.
Định nghĩa về axit và bazơ
Axit và bazơ là những phần đối lập của thang trượt được gọi là pH. Thang đo pH đo lượng ion hydro dương, từ đó có H +, nằm trong dung dịch liên quan đến lượng ion hydroxit, được dán nhãn OH-. Điểm giữa của thang đo là pH7 và ở pH7, lượng ion H + và ion OH- hoàn toàn cân bằng. Thang đo pH tổng thể dao động từ 0 đến 14. Bất cứ thứ gì thêm ion H + vào dung dịch đều được gọi là axit và nó làm giảm độ pH thấp hơn. Do đó, bất kỳ độ pH từ 0-6.9 đều được coi là có tính axit. Bất cứ điều gì tặng OH- cho dung dịch hoặc liên kết các ion H + đều được coi là một bazơ và làm tăng độ pH làm cho pH 7.1 - 14 cơ bản. Sự dịch chuyển từ 7 độ pH càng xa, một chất có thể gây hại càng nhiều theo một trong hai hướng. Axit dạ dày là pH 2, là một axit cực kỳ mạnh và dung dịch kiềm là một bazơ cực kỳ mạnh để tham khảo.
Các nhóm chức không axit
Hầu hết các nhóm chức có ít hoặc không ảnh hưởng đến độ axit của phân tử. Ketone không có hydrogens để tặng cho dung dịch hoặc nơi chấp nhận hydro. Hydroxyl, đơn giản là một OH gắn vào phân tử, có thể hình dung mất hydro, làm cho nó có tính axit, nhưng đó không phải là cách phân tử thường tương tác. Một aldehyd có một hydro bị mất nhưng nó được kết nối với một phân tử carbon và carbon không bao giờ muốn thả hydrogens của nó. Cuối cùng, sulfhydryl, một SH gắn liền, thường thích tìm các sulfhydryls khác để liên kết với nhau, trái ngược với việc tặng hydro cho dung dịch. Do đó, không có nhóm nào trong số này thường liên quan đến việc có mức độ axit.
Carboxyl
Nhóm chức carboxyl thường được gọi là nhóm axit vì nó rất axit. Oxy có độ âm điện rất cao, có nghĩa là nó thích tích trữ điện tử. Với OH ở cuối carboxy, oxy liên kết đôi thường cung cấp hỗ trợ trong việc tích trữ các electron và hydro được gắn vào chỉ đơn giản rơi vào dung dịch, làm giảm độ pH. Các nhóm carboxyl được tìm thấy trong các axit béo, tạo thành chất béo, dầu và sáp khi kết hợp với các phân tử khác. Carboxyl cũng là một phần của axit amin là thành phần cấu tạo của protein.
Phốt phát
Nhóm phốt phát có thể tặng tới hai hydrogens cho mỗi phân tử làm cho nó rất axit. Như đã nêu trước đây, oxy có độ âm điện cao và nhìn vào một phân tử phốt phát cho thấy có bốn oxygens bao quanh phân tử phốt phát. Bốn oxy này sẽ thử và kéo các electron đang được chia sẻ với hai liên kết OH và hai hydrogens thường bị mất và rơi vào dung dịch dưới dạng ion H +, làm giảm độ pH.
Amino
Nửa còn lại của các axit amin là các nhóm amin. Nitơ thường hoạt động như một chất nhận hydro trong các hệ thống sinh học. Ở trạng thái bình thường, nhóm amino tồn tại dưới dạng nitơ và hai hydrogens, như được chỉ ra ở đây, nhưng nó có thể chấp nhận một hydro khác từ dung dịch làm cho độ pH của hệ thống tăng lên, làm cho nó trở nên cơ bản hơn. Vì xương sống của tất cả các axit amin là carboxyl, carbon có nhóm chức khác nhau và nhóm amin, điều thường xảy ra là carboxyl tặng hydro cho dung dịch nhưng nhóm amino chấp nhận hydro từ dung dịch làm cho độ pH tổng thể duy trì giống nhau.