Allt liv på planeten består av fyra grundläggande kemikalier; kolhydrater, lipider, proteiner och nukleinsyror. Kärnan innehåller alla fyra molekylerna kol och väte och ingår i en gren av vetenskap som kallas biokemi som blandar biologi och organisk kemi. Medan de fyra kategorierna har vissa likheter förändras införlivandet av olika grupper av atomer, som kallas funktionella grupper, fullständigt kemikaliens funktion. Medan många av dessa funktionella grupper inte har någon effekt på pH, kan vissa av dessa funktionella grupper skifta vätskans pH i en organism. Att upprätthålla ett pH är avgörande för en organisms välbefinnande, så det är viktigt att veta hur dessa funktionella grupper interagerar.

Definition av syror och baser

Syror och baser är motsatta delar av en glidskala som är kända som pH. PH-skalan mäter mängden positiva vätejoner, hädanefter H +, som ligger i en lösning i förhållande till mängden hydroxidjoner, märkta OH-. Skalans mittpunkt är pH7 och vid pH7 är mängden H + joner och OH-joner i fullständig balans. Den totala pH-skalan varierar från noll till fjorton. Allt som lägger till H + joner till lösning kallas en syra och det skiftar pH-värdet lägre. Därför anses något pH från 0-6.9 surt. Allt som donerar OH- till lösning eller binder H + -jonerna betraktas som en bas och höjer pH-värdet vilket gör pH 7,1-14. Ju längre skiftet från pH 7 är desto mer skadligt kan en substans vara i båda riktningarna. Magsyra är pH 2, vilket är en extremt stark syra och lut är en extremt stark bas för referens.

Ej sura funktionella grupper

De flesta funktionella grupperna har liten eller ingen effekt på surheten av molekylen. Ketonet har inga väten att donera till lösningen eller ställen att acceptera väte. Hydroxylen, som helt enkelt är en OH kopplad till molekylen, kan tänkas förlora det väte, vilket gör det surt, men det är inte hur molekylen normalt interagerar. En aldehyd har ett väte att förlora men det är kopplat till en kolmolekyl och kol tycker aldrig om att släppa dess väte. Slutligen gillar sulfhydrylen, som är en SH, oftare att hitta andra sulfhydrider att binda i motsats till att donera väte till lösningen. Därför är ingen av dessa grupper vanligtvis förknippad med att ha en surhetsnivå.

Karboxyl

Den karboxylfunktionella gruppen kallas ofta som en syragrupp eftersom den är väldigt sur. Syre har en mycket hög elektronegativitet, vilket betyder att den tycker om att haka elektroner. Den med OH i slutet av karboxen erbjuder det dubbelbundna syret vanligtvis hjälp vid att hämma elektronerna och det väte som är bunden faller helt enkelt till lösning, sänker pH. Karboxylgrupper finns i fettsyror, vilka bildar fetter, oljor och vaxer i kombination med andra molekyler. Karboxyler ingår också i aminosyror som är byggstenarna i proteiner.

Fosfat

Fosfatgruppen kan donera upp till två väten per molekyl, vilket gör det väldigt surt. Som tidigare sagt har syre en hög elektronegativitet och en titt på en fosfatmolekyl visar att det finns fyra oxygener som omger fosfatmolekylen. Dessa fyra oxygener kommer att försöka dra de elektroner som delas med de två OH-bindningarna och de två hydrogenerna förlorar vanligtvis och faller i lösningen som H + joner, sänker pH.

Amino

Den andra halvan av aminosyror är aminogrupperna. Kväve fungerar ofta som väteacceptor i biologiska system. I sitt normala tillstånd föreligger aminogruppen som ett kväve och två väteämnen, såsom visas här, men det kan acceptera en annan väte från lösning som medför att systemets pH ökar, vilket gör det mer grundläggande. Eftersom ryggraden i alla aminosyror är en karboxyl, ett kol med en annan funktionell grupp och en aminogrupp är det som vanligt händer att karboxylen donerar sin väte till lösning men aminogruppen accepterar ett väte från lösningen vilket gör det totala pH-värdet samma.