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• hydrophobicmit einer Affinität zu Wasser; unfähig, Wasser aufzunehmen oder von Wasser benetzt zu werden
• hydrophilimit einer Affinität zu Wasser;

Lage der funktionellen Gruppen

Funktionelle Gruppen sind Gruppen von Atomen, die in organischen Molekülen vorkommen und diesen Molekülen spezifische chemische Eigenschaften verleihen. Funktionelle Gruppen werden entlang des „Kohlenstoffrückgrats“ von Makromolekülen gefunden, das durch Ketten und / oder Ringe von Kohlenstoffatomen mit der gelegentlichen Substitution eines Elements wie Stickstoff oder Sauerstoff gebildet wird. Moleküle mit anderen Elementen in ihrem Kohlenstoffrückgrat sind substituierte Kohlenwasserstoffe. Jede der vier Arten von Makromolekülen – Proteine, Lipide, Kohlenhydrate und Nukleinsäuren — hat ihre eigenen charakteristischen funktionellen Gruppen, die wesentlich zu ihren unterschiedlichen chemischen Eigenschaften und ihrer Funktion in lebenden Organismen beitragen.

Eigenschaften funktioneller Gruppen

Eine funktionelle Gruppe kann an spezifischen chemischen Reaktionen teilnehmen. Einige der wichtigen funktionellen Gruppen in biologischen Molekülen umfassen: Hydroxyl-, Methyl-, Carbonyl-, Carboxyl-, Amino-, Phosphat- und Sulfhydrylgruppen. Diese Gruppen spielen eine wichtige Rolle bei der Bildung von Molekülen wie DNA, Proteinen, Kohlenhydraten und Lipiden.

Klassifizierung funktioneller Gruppen

Funktionelle Gruppen werden üblicherweise abhängig von ihrer Ladung oder Polarität als hydrophob oder hydrophil klassifiziert. Ein Beispiel für eine hydrophobe Gruppe ist das unpolare Methanmolekül. Zu den hydrophilen funktionellen Gruppen gehört die Carboxylgruppe in Aminosäuren, einige Aminosäureseitenketten und die Fettsäureköpfe, die Triglyceride und Phospholipide bilden. Diese Carboxylgruppe ionisiert, um Wasserstoffionen (H +) aus der COOH–Gruppe freizusetzen, was zu der negativ geladenen COO-Gruppe führt; Dies trägt zur hydrophilen Natur des Moleküls bei, auf dem es sich befindet. Andere funktionelle Gruppen, wie die Carbonylgruppe, haben ein teilweise negativ geladenes Sauerstoffatom, das Wasserstoffbrückenbindungen mit Wassermolekülen bilden kann, wodurch das Molekül wiederum hydrophiler wird.

Wasserstoffbrückenbindungen zwischen funktionellen Gruppen

Wasserstoffbrückenbindungen zwischen funktionellen Gruppen (innerhalb desselben Moleküls oder zwischen verschiedenen Molekülen) sind wichtig für die Funktion vieler Makromoleküle und helfen ihnen, sich richtig zu falten und die für eine korrekte Funktion erforderliche Form beizubehalten. Wasserstoffbrückenbindungen sind auch an verschiedenen Erkennungsprozessen beteiligt, wie der komplementären DNA-Basenpaarung und der Bindung eines Enzyms an sein Substrat.