If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Jeżeli jesteś za filtrem sieci web, prosimy, upewnij się, że domeny *.kastatic.org i *.kasandbox.org są odblokowane.

Główna zawartość

Grupy funkcyjne

Czym jest grupa funkcyjna. Niektóre z kluczowych rodzajów grup funkcyjnych występujących w cząsteczkach biologicznych. Tłumaczenie na język polski: Fundacja Edukacja Przyszłości dzięki wsparciu Fundacji HASCO-LEK.

Wprowadzenie

Węglowodory, zbudowane wyłącznie z atomów węgla i wodoru, tworzą znakomite paliwa (takie jak propan, butan i większość komercyjnie dostępnej benzyny). Ale czy możesz zbudować żywy organizm tylko z paliw? Prawdopodobnie nie. Większość dużych cząsteczek biologicznych w rzeczywistości zawiera wiele rodzajów atomów poza atomami węgla i wodoru. Te dodatkowe atomy nadają im cechy, które zazwyczaj nie są typowe dla węglowodorów.

Grupy funkcyjne

Duże cząsteczki biologiczne składają się zazwyczaj ze szkieletu węglowego (zbudowanego z atomów węgla i wodoru) i niektórych innych atomów, w tym tlenu, azotu, czy siarki. Często, te dodatkowe atomy pojawiają się w kontekście grup funkcyjnych. Grupy funkcyjne to motywy chemiczne lub grupy atomów, które wykazują niezmienną "funkcję" (właściwości i reaktywność) niezależnie od rodzaju cząsteczki, w której się znajdują. Cząsteczki biologiczne mogą zawierać wiele różnych rodzajów i kombinacji grup funkcyjnych, których określony zestaw wpłynie na wiele ich właściwości, w tym strukturę, rozpuszczalność i reaktywność.
W poniższej tabeli przedstawiono kilka najważniejszych grup funkcyjnych w cząsteczkach biologicznych. Na podstawie ładunku i polarności, grupy funkcyjne mogą być sklasyfikowane jako hydrofobowe lub hydrofilowe. Jedyną grupą hydrofobową z przedstawionych poniżej jest grupa metylowa (CH3), która jest niepolarna. Pozostałe sześć grup funkcyjnych w tabeli mają w różnym stopniu charakter hydrofilowy.
Jednym z przykładów silnie hydrofilowej grupy jest grupa karboksylowa (COOH), która może spełniać rolę kwasu i odczepiać proton, tworząc ujemnie naładowany jon karboksylowy (COO). Grupy karboksylowe powszechnie występują w aminokwasach, kwasach tłuszczowych i innych biomolekułach. Przykładem mniej hydrofilowej grupy jest grupa karbonylowa (C=O), która jest nienaładowana, lecz polarna (zawiera częściowo dodatnie i częściowo ujemne ładunki). Grupy karbonylowe występują w wielu cząsteczkach biologicznych, takich jak białka, peptydy i węglowodany.

Wybrane grupy funkcyjne w biologii

Grupa funkcyjnaBudowaWłaściwości
Hydroksylowa
Polarna
Metylowa
Niepolarna
Karbonylowa
Polarna
Karboksylowa
Naładowana (tworzy R-COO) w pH w większości układów biologicznych. Ponieważ grupy karboksylowe mogą uwalniać H+ do roztworu, nazywane są kwasowymi.
Aminowa
Naładowana (tworzy R-NH3+) w pH w większości układów biologicznych. Ponieważ grupy aminowe mogą usuwać H+ z roztworu, nazywane są zasadowymi.
Fosforanowa
Naładowana (tworzy R-OPO32) w pH w większości układów biologicznych. Ponieważ grupy fosforylowe mogą uwalniać H+ do roztworu, nazywane są kwasowymi.
Sulfhydrylowa (tiolowa)
Polarna
Tabela zmodyfikowana na podstawie: OpenStax Biology.
W powyższej tabeli litera R oznacza resztę cząsteczki, do której grupa funkcyjna jest przyłączona. Na przykład: R może być grupą etylową (CH2CH3), i gdybyśmy podstawili ją do pierwszego zapisu w tabeli, odpowiadałoby to etanolowi. Ale R może również reprezentować resztę znacznie większej cząsteczki, np. białka. Litera R jest używana w biologii i chemii w celu uproszczenia struktury chemicznej i podkreślenia najważniejszych części (zazwyczaj grup funkcyjnych!) w cząsteczce.

Chcesz dołączyć do dyskusji?

Na razie brak głosów w dyskusji
Rozumiesz angielski? Kliknij tutaj, aby zobaczyć więcej dyskusji na angielskiej wersji strony Khan Academy.