Chapter 21: Biochemistry

Back to chapter

21.1:

작용기

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Chemistry

Functional Groups

Next Video
21.2: Polymers

Languages

Share

English العربية 中文 Nederlands français Deutsch עברית italiano 日本語 한국어 português русский español Türkçe

작용기는 분자의 특성에 영향을 미치는 공유 결합된 원자 집합입니다. 동일한 작용기를 포함하는 분자는 종종 유사한 특성을 나타내며 유사한 반응을 보입니다. 작용기의 이름을 지정하면 분자의 원자를 빠르게 식별할 수 있으며 이는 유기 화학 및 생화학에 유용합니다.탄화수소는 유기 분자의 기초이며 다양한 수의 탄소 및 수소 원자를 포함합니다. 여기에는 알칸, 알켄 및 알킨이 포함됩니다. 알칸의 탄소 원자는 단일 결합으로 연결되는 반면 알켄과 알킨은 각각 이중 또는 삼중 결합을 포함합니다.탄화수소는 닫힌 고리를 형성할 수 있습니다. 고리에 단일 결합만 포함되어 있는 경우 시클로 알칸이라고 합니다. 탄소가 단일 결합과 이중 결합을 번갈아 서로 연결되어 있는 경우 방향족 고리 또는 아릴기라고 합니다.가장 단순한 비탄소 함유 그룹 중 하나는 산소 원자와 수소 원자를 포함하는 수산기입니다. 그것은 메탄올, 물 및 탄수화물과 같은 여러 화합물의 중요한 성분입니다. 작용기의 또 다른 유형은 이중 결합으로 연결된 탄소와 산소를 포함하는 카르보닐기입니다.카르보닐 함유기는 알데히드, 케톤, 에스테르 및 카르복실기와 같은 작용기를 포함합니다. 알데히드는 수소와 카르보닐에 부착된 가변 또는 R기를 가지고 있는 반면 케톤은 두 개의 가변기를 가지고 있습니다. R기는 종종 탄화수소를 나타내지만 다른 기 또는 원자일 수 있습니다.알데히드와 케톤은 탄수화물의 기본 작용기입니다. 에스테르는 R기와 산소가 측면에 있는 카보닐기로 구성되며 카르복실산 또는 카복실기에는 R기와 알코올이 측면에 있습니다. 지질은 에스테르를 포함하고 아미노산은 카르복실산을 포함합니다.아미노산은 또한 아민 또는 아미노기라고 하는 다른 공통 작용기를 가지고 있습니다. 아민에는 수소와 R기의 결합에 연결된 고립 전자쌍을 가진 질소가 있습니다. 아미노산은 단백질의 구성 요소입니다.인산기는 인에 4개의 산소가 결합된 것으로서 모든 생명체의 유전물질인 DNA에서 흔히 발견됩니다. 그것은 또한 단백질에 부착되어 기능을 변경할 수도 있습니다.

21.1:

작용기

기능성 기형은 분자의 탄소 골격에 연결될 때 그 분자의 특성을 바꾸는 특성특성을 가진 원자의 단입니다. 예를 들어, 분자에 특정 기능 성 그룹의 존재는 그(것)들을 소수성 만드는 반면, 그(것)들을 소수성 하게 만들 것입니다. 이러한 기능성 그룹은 탄수화물, 단백질, 지질 및 핵산과 같은 유기 화학 및 생물학적 분자의 중요한 구성 요소의 필수 불가결한 부분입니다. 각 기능 그룹은 원자의 고유한 배열이며 그룹을 구성하는 원자의 조합에 대한 이름이 할당됩니다.

탄화수소
탄소 원자 간의 강력하고 안정적인 결합은 사슬, 가지 및 고리를 포함하는 복잡한 분자를 생성합니다. 이러한 화합물의 화학은 유기 화학이라고합니다. 탄화수소는 탄소와 수소로만 구성된 유기 화합물입니다. 알케인은 포화 탄화수소입니다 – 즉, 단일 결합만 포함하는 탄화수소. 알케네스에는 하나 이상의 탄소 탄소 이중 결합이 포함되어 있습니다. 알키네스에는 하나 이상의 탄소 탄소 삼중 결합이 포함되어 있습니다. 방향족 탄화수소는 고리 구조를 포함합니다. 그들은 또한 아릴 그룹으로 알려져 있습니다.

알코올 및 에더
탄화수소가 아닌 많은 유기 화합물은 탄화수소의 유도체로 생각할 수 있습니다. 탄화수소 유도체는 탄화수소의 하나 이상의 수소 원자를 기능성 그룹으로 대체하여 형성될 수 있으며, 이는 탄소 또는 수소 이외의 원소의 적어도 하나의 원자를 포함한다. 탄화수소 유도체의 특성은 주로 기능군에 의해 결정된다. -OH 그룹, 하이드록실 그룹으로 알려진, 알코올의 기능 그룹입니다. –R-O-R– 그룹은 에테르의 기능 성 그룹입니다.

알데히드, 케톤, 카복실산, 에스테르
카보닐 군과 관련된 기능성 군으로는 알데히드의 -CHO 그룹, 케톤의 -CO– 그룹, 카복실산의 COOH 그룹, 및 에스테르의 -COOR 군을 포함한다. 탄소 산소 이중 결합인 카보닐 그룹은 이러한 유기 분자 계열의 핵심 구조입니다: 알데히드는 카보닐 카본 원자에 부착된 적어도 하나의 수소 원자를 함유하고, 케톤은 카보닐 탄소 원자에 부착된 2개의 탄소 그룹을 포함하고, 카보릴 카본 원자에 부착된 하이드록산, 그리고 카본에 연결된 산소를 함유하고 있다. 이러한 화합물의 모든 알코올 그룹의 탄소 원자에 비해 산화 탄소 원자를 포함.

아민
유기 프레임 워크에 질소의 추가 분자의 두 가족에 이르게. 탄화수소 프레임워크에서 결합된 질소 원자를 함유하는 화합물은 아민으로 분류된다.

이 텍스트는 Openstax, 화학 2e, 섹션 20.1: 탄화수소, 오픈탁스, 화학 2e, 섹션 20.2: 알코올 및 에테르, 오픈탁스, 화학 2e, 섹션 20.3: 알데히드, 케톤, 카복실산, 에스테르, 그리고 열탁, 화학 2e, 섹션 20.4: Amineses에서 적용.