Isi
Semua kehidupan di planet ini terdiri dari empat bahan kimia dasar; karbohidrat, lipid, protein, dan asam nukleat. Pada intinya, keempat molekul ini mengandung karbon dan hidrogen dan merupakan bagian dari cabang ilmu yang disebut biokimia yang mencampur biologi dan kimia organik. Sementara empat kategori memiliki beberapa kesamaan, dimasukkannya berbagai kelompok atom, yang disebut kelompok fungsional, benar-benar mengubah fungsi kimia. Sementara banyak dari kelompok fungsional ini tidak berpengaruh pada pH, beberapa kelompok fungsional ini dapat menggeser pH cairan dalam suatu organisme. Mempertahankan pH sangat penting untuk kesejahteraan organisme sehingga penting untuk mengetahui bagaimana kelompok-kelompok fungsional ini berinteraksi.
Definisi Asam dan Basa
Asam dan basa adalah bagian yang berseberangan dengan skala geser yang dikenal sebagai pH. Skala pH mengukur jumlah ion hidrogen positif, untuk selanjutnya H +, yang berada dalam larutan terkait dengan jumlah ion hidroksida, berlabel OH-. Titik tengah skala adalah pH7 dan pada pH7, jumlah ion H + dan ion OH- berada dalam keseimbangan lengkap. Skala pH keseluruhan berkisar dari nol hingga empat belas. Apa pun yang menambahkan ion H + ke larutan disebut asam dan ia menggeser pH lebih rendah. Oleh karena itu, pH apa pun dari 0-6.9 dianggap asam. Apa pun yang menyumbangkan OH- untuk larutan atau mengikat ion H + dianggap basa dan menaikkan pH menjadikan pH 7,1 - 14 basa. Semakin jauh pergeseran dari 7 pH, semakin substansi yang merusak dapat berada di kedua arah. Asam lambung adalah pH 2, yang merupakan asam yang sangat kuat dan alkali merupakan basa yang sangat kuat untuk referensi.
Grup Fungsional Non-Asam
Sebagian besar gugus fungsi tidak banyak berpengaruh pada keasaman molekul. Keton tidak memiliki hidrogen untuk disumbangkan ke solusi atau tempat untuk menerima hidrogen. Hidroksil, yang merupakan OH yang terikat pada molekul, bisa saja kehilangan hidrogennya, membuatnya bersifat asam, tetapi bukan itu cara molekul berinteraksi secara normal. Sebuah aldehida memiliki hidrogen yang hilang tetapi terhubung dengan molekul karbon dan karbon tidak pernah suka menjatuhkan hidrogennya. Terakhir, sulfhydryl, yang merupakan SH yang terikat, lebih sering suka mencari sulfhydryl lainnya untuk diikat dengan dibandingkan menyumbangkan hidrogen ke dalam larutan. Karena itu, tidak satu pun dari kelompok ini yang biasanya dikaitkan dengan tingkat keasaman.
Carboxyl
Gugus fungsi karboksil sering disebut sebagai gugus asam karena sangat asam. Oksigen memiliki elektronegativitas yang sangat tinggi, yang berarti ia suka menimbun elektron. Dengan OH pada ujung karboksi, oksigen berikatan ganda biasanya menawarkan bantuan dalam menimbun elektron dan hidrogen yang melekat hanya jatuh ke dalam larutan, menurunkan pH. Kelompok karboksil ditemukan dalam asam lemak, yang membentuk lemak, minyak, dan lilin ketika dikombinasikan dengan molekul lain. Karboksil juga merupakan bagian dari asam amino yang merupakan bahan pembangun protein.
Fosfat
Grup fosfat dapat menyumbangkan hingga dua hidrogen per molekul sehingga sangat asam juga. Seperti yang dinyatakan sebelumnya, oksigen memiliki elektronegativitas yang tinggi dan sekali melihat molekul fosfat menunjukkan bahwa ada empat oksigen di sekitar molekul fosfat. Keempat oksigen akan mencoba dan menarik elektron yang dibagi dengan dua ikatan OH dan dua hidrogen biasanya hilang dan jatuh ke dalam larutan sebagai ion H +, menurunkan pH.
Amino
Separuh asam amino lainnya adalah gugus amino. Nitrogen sering berfungsi sebagai akseptor hidrogen dalam sistem biologis. Dalam keadaan normal, gugus amino ada sebagai nitrogen dan dua hidrogen, seperti yang ditunjukkan di sini, tetapi dapat menerima hidrogen lain dari larutan yang menyebabkan pH sistem meningkat, membuatnya lebih basa. Karena tulang punggung semua asam amino adalah karboksil, karbon dengan gugus fungsi yang berbeda, dan gugus amino, yang biasanya terjadi adalah karboksil menyumbangkan hidrogennya ke dalam larutan, tetapi gugus amino menerima hidrogen dari larutan sehingga pH keseluruhan tetap ada. sama.