Introduzione alla Chimica
Obiettivo di Apprendimento
- Descrivere l’importanza di gruppi funzionali delle molecole organiche
Punti Chiave
- gruppi Funzionali sono insiemi di atomi che fissano lo scheletro di carbonio di una molecola organica, e che conferiscono proprietà specifiche.
- Ogni tipo di molecola organica ha il proprio tipo specifico di gruppo funzionale.
- I gruppi funzionali nelle molecole biologiche svolgono un ruolo importante nella formazione di molecole come DNA, proteine, carboidrati e lipidi.
- I gruppi funzionali includono: idrossile, metile, carbonile, carbossile, ammino, fosfato e sulfidrile.
Termini
- hydrophobiclacking un’affinità per l’acqua; in grado di assorbire, o essere bagnato da acqua
- hydrophilichaving un’affinità per l’acqua; in grado di assorbire o essere bagnato dall’acqua
Posizione dei gruppi funzionali
I gruppi funzionali sono gruppi di atomi che si trovano all’interno di molecole organiche e conferiscono proprietà chimiche specifiche a tali molecole. Quando vengono mostrati gruppi funzionali, la molecola organica viene talvolta indicata come ” R. “I gruppi funzionali si trovano lungo la” spina dorsale del carbonio” delle macromolecole che è formata da catene e / o anelli di atomi di carbonio con la sostituzione occasionale di un elemento come azoto o ossigeno. Le molecole con altri elementi nella loro spina dorsale di carbonio sono idrocarburi sostituiti. Ciascuno dei quattro tipi di macromolecole-proteine, lipidi, carboidrati e acidi nucleici—ha un proprio insieme caratteristico di gruppi funzionali che contribuisce notevolmente alle sue diverse proprietà chimiche e alla sua funzione negli organismi viventi.
Proprietà dei gruppi funzionali
Un gruppo funzionale può partecipare a reazioni chimiche specifiche. Alcuni dei gruppi funzionali importanti nelle molecole biologiche includono: gruppi idrossile, metilico, carbonilico, carbossilico, amminico, fosfato e sulfidrilico. Questi gruppi svolgono un ruolo importante nella formazione di molecole come DNA, proteine, carboidrati e lipidi.
Classificazione dei gruppi funzionali
I gruppi funzionali sono solitamente classificati come idrofobici o idrofili a seconda della loro carica o polarità. Un esempio di gruppo idrofobo è la molecola di metano non polare. Tra i gruppi funzionali idrofili c’è il gruppo carbossilico che si trova negli amminoacidi, alcune catene laterali degli amminoacidi e le teste di acidi grassi che formano trigliceridi e fosfolipidi. Questo gruppo carbossilico ionizza per rilasciare ioni idrogeno (H+) dal gruppo COOH con conseguente gruppo COO caricato negativamente; ciò contribuisce alla natura idrofila di qualsiasi molecola su cui si trova. Altri gruppi funzionali, come il gruppo carbonilico, hanno un atomo di ossigeno parzialmente caricato negativamente che può formare legami idrogeno con molecole d’acqua, rendendo nuovamente la molecola più idrofila.
I legami idrogeno tra gruppi funzionali
I legami idrogeno tra gruppi funzionali (all’interno della stessa molecola o tra molecole diverse) sono importanti per la funzione di molte macromolecole e li aiutano a piegarsi correttamente e a mantenere la forma appropriata necessaria per funzionare correttamente. I legami idrogeno sono anche coinvolti in vari processi di riconoscimento, come l’accoppiamento della base complementare del DNA e il legame di un enzima al suo substrato.
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