Wprowadzenie do chemii
cel nauki
- opis znaczenia grup funkcjonalnych dla cząsteczek organicznych
kluczowe punkty
- grupy funkcyjne to zbiory atomów, które przyłączają szkielet węglowy cząsteczki organicznej i nadają określone właściwości.
- każdy typ cząsteczki organicznej ma swój specyficzny typ grupy funkcyjnej.
- grupy funkcjonalne w cząsteczkach biologicznych odgrywają ważną rolę w tworzeniu cząsteczek, takich jak DNA, białka, węglowodany i lipidy.
- grupy funkcyjne obejmują: hydroksyl, metyl, karbonyl, karboksyl, amino, fosforan i sulfhydryl.
Warunki
- hydrofobizowanie powinowactwa do wody; niezdolne do wchłonięcia lub zwilżenia przez wodę
- hydrofobizowanie powinowactwa do wody; zdolne do wchłaniania lub zwilżania przez wodę
lokalizacja grup funkcyjnych
grupy funkcyjne to grupy atomów, które występują w cząsteczkach organicznych i nadają tym cząsteczkom określone właściwości chemiczne. Gdy pokazane są grupy funkcyjne, cząsteczka organiczna jest czasami oznaczana jako „R”. grupy funkcyjne znajdują się wzdłuż” szkieletu węglowego ” makrocząsteczek, który jest utworzony przez łańcuchy i/lub pierścienie atomów węgla z sporadycznym substytucją pierwiastka, takiego jak azot lub tlen. Cząsteczki z innymi pierwiastkami w ich szkielecie węglowym są podstawionymi węglowodorami. Każdy z czterech typów makrocząsteczek-białek, lipidów, węglowodanów i kwasów nukleinowych—ma swój własny charakterystyczny zestaw grup funkcyjnych, który w znacznym stopniu przyczynia się do jego różnych właściwości chemicznych i funkcji w organizmach żywych.
właściwości grup funkcyjnych
grupa funkcyjna może uczestniczyć w określonych reakcjach chemicznych. Niektóre z ważnych grup funkcyjnych w cząsteczkach biologicznych obejmują: grupy hydroksylowe, metylowe, karbonylowe, karboksylowe, aminowe, fosforanowe i sulfhydrylowe. Grupy te odgrywają ważną rolę w tworzeniu cząsteczek, takich jak DNA, białka, węglowodany i lipidy.
klasyfikowanie grup funkcyjnych
grupy funkcyjne są zwykle klasyfikowane jako hydrofobowe lub hydrofilowe w zależności od ich ładunku lub biegunowości. Przykładem grupy hydrofobowej jest niepolarna cząsteczka metanu. Wśród hydrofilowych grup funkcyjnych jest grupa karboksylowa znajdująca się w aminokwasach, niektórych łańcuchach bocznych aminokwasów i głowach kwasów tłuszczowych, które tworzą trójglicerydy i fosfolipidy. Ta grupa karboksylowa jonizuje się, uwalniając jony wodorowe (h+) z grupy COOH, co powoduje ujemnie naładowaną grupę COO; przyczynia się to do hydrofilowego charakteru jakiejkolwiek cząsteczki, na której się znajduje. Inne grupy funkcyjne, takie jak grupa karbonylowa, mają częściowo naładowany ujemnie atom tlenu, który może tworzyć wiązania wodorowe z cząsteczkami wody, ponownie czyniąc cząsteczkę bardziej hydrofilową.

wiązania wodorowe między grupami funkcyjnymi
wiązania wodorowe między grupami funkcyjnymi (w tej samej cząsteczce lub między różnymi cząsteczkami) są ważne dla funkcjonowania wielu makrocząsteczek i pomagają im prawidłowo złożyć i utrzymać odpowiedni kształt potrzebny do prawidłowego funkcjonowania. Wiązania wodorowe biorą również udział w różnych procesach rozpoznawania, takich jak komplementarne parowanie zasad DNA i Wiązanie enzymu z jego substratem.

Leave a Reply