Carboxylgruppe Definition
Eine Carboxylgruppe ist eine von vielen funktionellen Gruppen, die sich an größere Moleküle anlagert und diesen bestimmte Eigenschaften verleiht. Die Carboxylgruppe kommt in vielen organischen Molekülen vor, die als Carbonsäuren bekannt sind und die eine Vielzahl von Funktionen haben. Die Carboxylgruppe besteht aus einem Kohlenstoff, der sowohl an einen Sauerstoff als auch an eine Hydroxylgruppe gebunden ist. Hydroxylgruppen sind einfach ein Sauerstoff, der an einen Wasserstoff gebunden ist. Die Struktur einer Carboxylgruppe ist unten zu sehen.
Der doppelt gebundene Sauerstoff ist elektronegativ und zieht Wasserstoff an. Die Hydroxylgruppe macht das Gegenteil und würde gerne einen Wasserstoff aufgeben, um eine weitere Bindung mit dem Kohlenstoff einzugehen. Auf diese Weise sind die Carboxylgruppen polar und können an Wasserstoffbrückenbindungen und einer Vielzahl anderer wichtiger Reaktionen teilnehmen. Das „R“ im obigen Diagramm kann eine beliebige Anzahl von kohlenstoffhaltigen Molekülen sein, oder sogar ein einzelnes Wasserstoffatom. Ein wichtiges Beispiel für eine Carboxylgruppe findet sich in der Proteinsynthese. Jede Aminosäure hat sowohl eine Carboxylgruppe als auch eine Aminogruppe. Die zwischen diesen Gruppen gebildete Bindung ermöglicht es, Aminosäuren in langen Sequenzen aneinander zu ketten, und wird als Peptidbindung bezeichnet. Carboxylgruppen sind an eine Vielzahl anderer Moleküle gebunden und erfüllen eine Reihe von Aufgaben in der Biologie.
- Funktionelle Gruppe – Ein funktionell bedeutsamer Teil eines Moleküls mit spezifischen chemischen Eigenschaften.
- Hydroxylgruppe – Ein an einen Wasserstoff gebundener Sauerstoff, der frei in Lösung oder an ein Molekül gebunden sein kann.
- Carbonsäure – Eine große Gruppe von organischen Molekülen auf Basis der Carboxylgruppe, die das Proton der Hydroxylgruppe für eine Reihe von Reaktionen spenden kann.
Quiz
1. Eine wichtige Verwendung der Carboxylgruppe für eine bestimmte Gruppe von Ameisen ist die Ameisensäure. Ameisensäure ist einfach eine Carboxylgruppe, die an einen Wasserstoff gebunden ist. Die Ameisen injizieren diese Säure zur Verteidigung in Feinde. Warum funktioniert das?
A. Die Carboxylgruppe bildet Bindungen mit ihren Proteinen
B. Die Säure stört das pH-Gleichgewicht und zerstört die Zellen
C. Die Säure schmeckt den Fressfeinden einfach schlecht