1. 수소 결합의 중단 :
* 양성자 증가 : pH 환경이 낮 으면 분자가 양성자 (H+)를 받아들이는 가능성을 증가시킵니다. 이것은 산소 또는 질소와 같은 수소 결합에 관여하는 전자가 풍부한 원자의 양성자 화를 초래할 수 있습니다. 양성자 화는 이들 원자 주위의 전하 분포를 변화시켜 수소 결합을 형성하는 정전기 상호 작용을 방해합니다.
* 수소 결합 경쟁 : 용액의 유리 수소 이온은 전자가 풍부한 원자와 직접 상호 작용함으로써 수소 결합의 형성과 경쟁 할 수있다. 이것은 기존의 수소 결합을 효과적으로 약화 시키거나 파괴 할 수 있습니다.
2. 분자 형태의 변화 :
* 구조적 변경 : 수소 결합의 파괴는 분자의 3 차원 구조의 변화를 초래할 수있다. 이것은 단백질 폴딩, DNA 구조 및 효소 기능이 모두 복잡한 수소 결합 네트워크에 의존하기 때문에 생물학적 활성에 영향을 줄 수 있습니다.
* 용해도 : 분자 형태의 변화는 물의 분자의 용해도에 영향을 줄 수 있습니다. 일부 분자는 수화에 기여하는 수소 결합의 파괴로 인해 더 소수성이 될 수 있습니다.
예 :
* 단백질 : 낮은 pH는 2 차 및 3 차 구조를 함께 유지하는 수소 결합을 방해하여 단백질을 변성시킬 수 있습니다.
* DNA : 낮은 pH는 염기를 함께 유지하는 수소 결합을 약화시켜 DNA 가닥이 분리 될 수 있습니다.
* 효소 : 효소의 활성 부위는 종종 적절한 기질 결합을 위해 수소 결합에 의존한다. 낮은 pH는 이러한 상호 작용을 방해하여 효소 활성을 감소시킬 수 있습니다.
요약 :
매우 낮은 pH 환경은 수소 결합을 상당히 약화 시키거나 방해 할 수 있으며, 생물학적 분자 및 시스템에 다양한 결과를 초래할 수 있습니다. 이것은 단백질, 핵산 및 기타 생물학적 구조의 기능과 안정성의 핵심 요소입니다.
