Voda Flashcards
Kakšno vlogo ima voda v fotosintezi?
Je reducent (reducira druge = donira e-)
Kakšne nekovalentne vezi poznamo?
-van der waalsonove
-ionske
-vodikove
-hidrofobne interakcije
Kaj je naloga nekovalentnih vezi oz. interakcij?
Nekovalentne vezi povezujejo biološke molekule, da te lahko opravljajo določeno funkcijo. Teh funkcij nepovezane molekule ne morejo opraviti.
Kaj je molekulsko prepoznavanje? Kakšne molekule se pogosto povezujejo? Kaj nastane in kaj je point?
To, da se molekule specifično prepoznajo in povežejo z nekovalentnimi interakcijami.
Pogosto se povežejo velika (=makromolekula) in majhna (=ligand) molekula.
Nastane kompleks LM, interakcija je reverzibilna. Kompleks LM ima neko biološko funkcijo, ki je L & M posamično nimata.
Lastnosti medmolekulskih interakcij (ki so osnova medmolekulskega prepoznavanja)
-so nekovalentne
-so šibke (za stabilizacijo kompleksa rabiš veliko interakcij;njihova jakost je 1-30 kJ/mol)
-so reverzibilne (vspostavijo se ko molekule pridejo v kontakt, če ni interakcij dovolj se zaradi termičnega gibanja pretrgajo->kompleks nastane ko je dovolj interakcij)
Kakšen je kot med vodikovima atomoma, vezanima na kisik v molekuli vode?
104,5°
Zakaj je molekula vode dipolarna?-ima dipolni moment
Kisik je bolj elektronegativen od vodika->zato bolj privlači elektrone. Kisik ima torej večji dostop do veznih elektronov. Posledično ima delni negativen naboj, vodika pa delno pozitivnega.
Zakaj lahko voda tvori h-vezi?
Zaradi zgradbe (polarna struktura molekule) - ker ima H atom kovalentno vezan na O atom in zaradi razlike v elektronegativnosti med O in H se ustvari dipolni moment.
Dipolni moment povzroči, da se O in H privlačita in lahko ustvarita vez.
Opiši vodikovo vez. Kdaj je najmočnejša?
Vez ponazorimo X-H……..A
X= kisik / dušik / žveplo
A= delno elektronegativen atom (npr. kisik)
najmočnejša je ko so vsi atomi v liniji (180°)
Primerjaj moč in dolžino vodikove vezi ter kovalentnih vezi, ionskih vezi, hidrofobnih interakcij, wandervaalsovih vezi.
Vodikova vez je mnogo daljša in cca. 20X šibkejša od kovalentnih vezi.
Vodikova vez je cca. enako močna kot hidrofobne interakcije. Šibkejše so ionske vezi, najšibkejše wandervaalsove.
Katere funkcionalne skupine tvorijo vodikovo vez?
-hidroksilna (OH) skupina alkoholov, kislin, OH
-karbonilna (C=O) skupina: aldehidi, ketoni, kisline, amidi, estri)
Kakšne fizikalne strukture ima voda v primerjavi s substancami s podobno strukturo in molekulsko maso? Zakaj?
ima višje vrelišče, tališče, viskoznost.
Te lastnosti ima zaradi visoke notranje kohezivnosti vode zaradi veliko vodikovih vezi.
Koliko vodikovih vezi ima lahko teoretično molekula vode? Koliko jih ima ponavadi v tekoči in trdni obliki?
vsaka molekula veže max 4 vodne molekule. V realnosti veže cca. 3 pri 10°C. Višja kot je temperatura, manj jih veže. V kristalu ledu jih ima skoraj 4.
Opiši hidrofilijo, katere skupine so hidrofilne?
Hidrofilne spojine
-polarne skupine: imajo dipol-dipol interakcije (ko delni presežek pozitivnega naboja privlači atom z delnim presežkom negativnega)
-ionske skupine: dipol-ion interakcija (ioni se solvatirajo= hidratirajo s polarnimi vodnimi molekulami). Interakcija dipol-ion je dovolj močna, da se ne povežeta več anion in kation.
Koncentracija [Na+] v krvi človeka?
Koncentracija [K+] v krvi človeka?
Koncentracija [Cl-] v krvi človeka?
[Na+] : 0,14 M
[K+] : 0,004 M
[Cl-] : 0,10 M
Katere molekule so hidrofobne?
Kaj se zgodi z njimi v vodi?
-Nepolarne molekule,
-dolge verige ogljikovodikov z eno polarno skupino, ki nimajo ionske
-voda okoli njih naredi kletke= urejene strukture. Za nastanek kletk se morajo porušiti vodikove vezi v vodi, kar je energetsko neugodno.
Opiši amfifilne molekule. Kaj se zgodi z njimi v vodi? Kako energetsko ugodno je to?
Imajo nepolarni in ionski del.
V vodi se oblikujejo v micele: hidrofobni del je v centru, povezujejo se nepolarni deli=hidrofobne interakcije. Hidrofilni del je na površini v stiku z vodo.
Nastanek micela je energetsko bolj ugoden kot nastanek kletke okoli ogljikovodikovih verig.
Primeri amfifilnih molekul
-mila (micelne raztopine->v misel ujeta olja)
-biološke membrane
-proteini in nukleinske kisline (ionski in hidrofobni del-hidrofobni se v vodi pomakne v notranjost molekule. To je del strukture biološko aktine molekule.)
Kako ionizira voda? Je to reverzibilno?
Napiši ravnotežno konstanto reakcije disociacije vode?
Na oksonijev (H3O+) in hidroksidni (OH-) ion.
Ionizacija vode je reverzibilen proces.
K= [H+][OH-]/[H2O] = 1,8X10-16 pri 25°C.
Kako izračunaš pH?
pH = -log [H+]
Uporabna definicija kislin in baz?
Kisline so snovi ki v vodi oddajo proton (H+), baze ga v vodi sprejmejo.
Kako določimo jakost kisline? Kaj je pKa?
Iz kostante disociacije kisline: Ka=[H+] [A-] / [HA]-> večja kot je Ka, tem močnejša je kislina.
pKa = -log Ka. Nižja vrednost pKa pomeni močnejšo kislino.
Kako določimo Ka in pKa eksperimentalno? Kako naredimo titracijsko krivuljo?
Kakšna oblika kisline prevladuje pred, na in po prevojni točki? Kako se primerjata pKa in pH na prevojni točki?
S titracijo. Vrednosti pH nanesemo na y os in vrednosti dodane baze na x os. Dobimo titracijsko krivuljo.
Pred prevojno točko je koncentracija nedisociirane kisline največja, na prevojni točki je obeh enako, po prevojni točki prevladuje disociirana. pH = pKa na prevojni točki.
Napiši henderson haselbachovo enačbo?
pH= pKa + log [A-]/[HA]
pH=-log[H+][A-]/[HA] + log [A-]/[HA