분자에 대한 pH의 효과 :깊은 다이브
산도 및 알칼리도의 척도 인 pH는 분자의 거동에 크게 영향을 미칩니다. 다음은 주요 효과의 고장입니다.
1. 이온화 상태 :
* 산 : 낮은 pH (산성)에서, 산은 양성자 (H+)를 기증하고 탈 양성자 화 된 경향이있다. 높은 pH (알칼리)에서, 그들은 양성자를 얻고 양성자 화된다.
* 베이스 : 기지의 반대는 사실입니다. 그들은 산성 조건에서 양성자를 얻고 알칼리성 조건에서 그것들을 잃습니다.
예 :
* 아미노산 : 아미노기 (-NH2)는 양성자를 받아들이고 양으로 하전 될 수 있으며 (-NH3+), 카르 복실 그룹 (-COOH)은 양성자를 기증하여 음의 하전 (-coo-)이 될 수 있습니다. 이 전하 분포는 단백질 구조와 기능에 크게 영향을 미칩니다.
* 단백질 : 아미노산 잔기의 이온화 상태는 다른 분자와의 상호 작용에 영향을 미쳐 단백질 폴딩, 효소 활성 및 리간드에 결합에 영향을 미칩니다.
2. 형태 및 구조 :
* 단백질 : pH는 단백질을 특정 3 차원 형태로 유지하는 수소 결합 및 정전기 상호 작용을 방해 할 수있다. 이것은 단백질이 기능적 형태를 잃는 변성으로 이어질 수있다.
* DNA : PH 변동은 염기 쌍 사이의 수소 결합을 방해하여 DNA의 이중 나선 구조의 안정성에 영향을 줄 수 있습니다.
3. 용해도 :
* 극성 분자 : 분자의 전하 분포는 그들의 용해도에 영향을 줄 수 있습니다. 하전 된 분자는 일반적으로 물과 같은 극성 용매에 더 용해되는 반면, 차전되지 않은 분자는 비극성 용매에 더 용해됩니다.
* 지질 : 대부분 비극성 인 지질은 기능 그룹의 양성자 화로 인해 낮은 pH에서 물에 더 용해되어 극성을 증가시킵니다.
4. 반응성 :
* 촉매 : pH는 활성 부위의 이온화 상태에 영향을 미치고, 기질 결합 및 촉매를 변경함으로써 생물학적 촉매 인 효소의 활성에 영향을 줄 수있다.
* 화학 반응 : pH는 반응성 종의 농도에 영향을 미쳐 화학 반응 속도에 영향을 줄 수있다.
5. 생물학적 시스템 :
* 혈액 : 혈액의 pH는 특정 범위를 유지하기 위해 신체에 의해 엄격하게 조절됩니다 (7.35-7.45). 이 범위와의 편차는 산증 또는 알칼리증과 같은 심각한 건강 문제로 이어질 수 있습니다.
* 세포 : 세포 내 pH는 적절한 세포 기능을 유지하는 데 중요합니다. pH의 변화는 세포 과정을 방해하고 세포 사멸을 초래할 수있다.
요약하면, pH는 분자의 거동에 깊은 영향을 미쳐 이온화 상태, 구조, 용해도, 반응성 및 궁극적으로 생물학적 기능에 영향을 미칩니다. 이러한 영향을 이해하는 것은 생화학, 화학 및 의학을 포함한 다양한 과학 분야에서 중요합니다.
