tomron87/hebrew-wikipedia-sentences-corpus huggingface dataset:
חומצה כולית וחומצה כנודאוקסיכולית הן חומצות המרה החשובות ביותר אצל בני אדם; לעומתם, מייצרים חלק מהיונקים בעיקר חומצה דאוקסיכולית.
חומצה פחמתית (Carbonic acid) היא תרכובת שנוסחתה H2CO3 נוצרת בהמסת פחמן דו-חמצני במים.
כאמור, חומצה פחמתית מתקבלת בתגובה של CO2 עם מים
קבוע שיווי המשקל של התגובה (K=1.7*10-3 (0.0017 כלומר רוב ה-CO2 המומס אינו מגיב ליצירת החומצה.
חומצה פחמתית היא חומצה דו-פרוטית (מכילה שני אטומי מימן שיכולים להיכנס לתמיסה).
לכן, יש לה גם שני קבועי חומצה:
קבוע הפירוק של תגובה 1 גבוה למדי כלומר H2CO3 היא חומצה חזקה יותר מחומצה אצטית או חומצה פורמית אבל כיוון שחומצה פחמתית מתפרקת ל CO2 ומים הרי שניתן לרשום את נוסחת שיווי המשקל כך:
זהו, למעשה, קבוע החומצה של CO2 במים.
פחמן דו-חמצני הנפלט מהתאים הופך בדם לחומצה פחמתית שמאבדת פרוטון ומתקבל יון הביקרבונט
-HCO3. כדי להיפטר מ CO2 הביקרבונט נכנס לכדורית דם אדומה, מקבל פרוטון והופך לחומצה פחמתית שמתפרקת למים וCO2 גזי שיוצא מהנימים לריאות.
שיווי המשקל בין ביקרבונט לחומצה פחמתית חשוב בוויסות מאזן חומצה ובסיס של הדם ושאר נוזלי הגוף.
כמעט לכל אורגניזם יש אנזים קרבוניק אנהידרז המאיץ את תגובות המעבר מפחמן דו-חמצני לביקרבונט פי קרוב למיליארד.
חומצה כלורית HClO3, היא אוקסו-חומצה של כלור, ושל הקודמן הפורמלי של מלחי כלורט.
היא חומצה חזקה (קבוע הדיסאסוציאציה, pKa ≈ −1) ומחמצנת.
את החומצה ניתן להכין בתגובה של חומצה גופרתית עם בריום כלורט.
בתגובה נוצר בריום סולפט לא-מסיס, ששוקע מהתמיסה:
דרך הכנה אחרת היא חימום חומצה היפוכלורית, שמתפרקת ליצירת חומצה כלורית ומימן כלורי:
החומצה יציבה בתמיסה מימית קרה עד לריכוז של כ-30%.
ניתן להכין תמיסה בריכוז של 40% על ידי נידוף זהיר בלחץ מופחת.
מעל ריכוזים אלה, בחימום, תמיסות חומצה כלורית מתפרקות ליצירת מגוון תוצרים, לדוגמה:
הפירוק נשלט על ידי גורמים קינטיים.
למעשה, חומצה כלורית לעולם אינה יציבה תרמודינמית מול דיספרופורציונציה.
חומצה כלורית היא מחמצן חזק ביותר, מגע שלה עם חומר אורגני דליק גורם להתלקחות אש מיידית ולכן יש לנקוט אמצעי זהירות מתאימים כאשר עובדים איתה.
חומצה פלמיטית, CH3(CH2)14COOH או חומצה הקסאדקנואית, היא אחת מחומצות השומן הרוויות הנפוצות בגופם של בעלי חיים וצמחים.
כפי ששמה מעיד עליה, חומצה פלמיטית מהווה מרכיב מרכזי בשמן דקלים (פאלם הוא שמו של עץ הדקל בשפות רבות), אך היא קיימת גם בחמאה, חלב ובשר.
התגלתה על ידי אדמונד פרמי (Edmond Frémy) בשנת 1840.
חומר הבערה הצבאי נפאלם הוא שילוב של חומצה פלמיטית וחומצה נפתנית.
חומצה פלמיטית היא חומצת השומן הראשונה המיוצרת בתהליך הסינתזה של חומצות שומן (ליפוגנזה) וממנה מיוצרות חומצות השומן הארוכות יותר.
רמה גבוהה של חומצה פלמיטית בתאים אדומים קשורה בתזונה עשירה בפחמימות (עודף פחמימות הופך בכבד לשומן), בתסמונת המטבולית ובסוכרת סוג 2.
חומצה מאלית היא חומצה אורגנית שנוסחתה: HO2CCH2CHOHCO2H (ובקיצור: C4H6O5).
שמה הכימי הוא בהתאם 2-הידרוקסי-חומצה בוטאנדיואית.
חומצה מאלית היא חומצה דיקרבוקסילית המצויה בעיקר בפירות בלתי בשלים, לרבות תפוחים וענבי יין, ואחראית לחמיצותם.
החומצה בודדה לראשונה ממיץ תפוחים בשנת 1785 על ידי קרל וילהלם שלה.
בשנת 1787 הציע אנטואן לבואזיה לכנות את החומצה acide malique בעקבות המילה הלטינית mālum שמשמעה "תפוח".
כיום משמשת החומצה, בין היתר, כחומר מווסת חומציות בתעשיית המזון, וסימונה E296.
חומצה סורבית (Sorbic acid או 2,4-hexadienoic acid) היא תרכובת אורגנית חומצית המשמשת כחומר משמר בתעשיית המזון.
החומצה זוקקה לראשונה מפירות הסורבוס (Sorbus aucuparia), ועל שם צמח זה נקראת החומצה.
החומצה הסורבית, והמלחים המינרליים שלה: נתרן סורבט, אשלגן סורבט וסידן סורבט משמשים מאז שנות ה-40 של המאה ה-20 בחומרים משמרים בתעשיית ייצור המזון.
חומרים אלה מונעים התפתחות שמרים ופטריות במוצרי מזון.
לרוב נעשה שימוש במלחים מאחר שהם מסיסים במים.
בעת שימוש בתעשיית המזון, מסומנים החומצה ומוצריה במספרי E:
חומצה מינרלית או חומצה אנאורגנית או חומצה אי-אורגנית היא חומצה שמקורה בתרכובת אנאורגנית.
המשותף לחומצות אלה הוא שחרור יון מימן בהתמוססותן במים.
כמו כן חומצות אלה מסיסות ביותר במים אך אינן מסיסות לרוב במסיסים אורגניים.
בין חומצות אלה נמנות החומצה הגופרתית, חומצת המלח והחומצה החנקתית.
עוצמת החומציות של החומצות המינרליות נע בין חומצות חזקות (בעלי ערך הגבה נמוך) כגון חומצה גופרתית, לבין חומצות חלשות (בעלי ערך הגבה גבוה) כגון חומצה בורית.
לחומצות אלה שימושים רבים בתעשיות הכימיות, הן ליצירת חומרי מזון לבעלי חיים, והן בתעשיות הדשנים.
חומצה סוקצינית או חומצה בוטאנדיואית , המכונה גם כוהל ענברי , היא חומצה דיקרבוקסילית המשמשת במעגל קרבס.
מקור שמה של החומצה במילה הלטינית "סוקצינום" (succinum) שמשמעו ענבר, מאחר שניתן להפיק את החומצה מענבר.
החומצה מוצקה בטמפרטורת החדר, ומראה גבישי חסר צבע וחסר ריח.
נקודת ההיתוך של החומצה היא בטמפרטורה של 185°C ונקודת הרתיחה של היא בטמפרטורה של 235°C.
החומצה פעילה במעגל קרבס ותורמת אלקטרון במהלך התגובה:
החומצה נוצרה באמצעות זיקוק ענבר בחול, ונעשה בה בעבר שימוש להפגת כאבים ראומטואידיים.
החומצה משמשת כתוסף מזון ומספר ה-E שלה: E363.
חומצה פומרית (Fumaric acid) היא חומצה אורגנית בעלת הנוסחה הכימית: HO2CCH=CHCO2H.
בטמפרטורת החדר היא מוצק בעל מראה גבישי לבן וטעם של פירות.
החומצה הפומרית היא חומצה דיקרבוקסילית שמלחי האסטר שלה מכונים על שמה "פומרטים".
החומצה משמשת כתוסף מזון ומסומנת במספר E: "E297".
מלחי האסטר של החומצה מוסמנים במספרי E 365 - 368. החומצה הפומרית ידועה גם כחומר מווסת חומציות במוצרי מזון מאז שנת 1946, כאשר היא בעיקר משמשת בייצור משקאות ואבקת אפיה.
החומצה משמשת במעגל קרבס, ומסייעת בייצור אנרגיה בצורת אדנוזין תלת זרחתי.
החומצה מיוצרת בתהליך זה באמצעות חימצון של חומצה סוקסינית על ידי האנזים Succinate dehydrogenase.
בהמשך התהליך החומצה הפומרית עצמה הופכת לחומצה מאלית על ידי פעולת האנזים פומרז.
חומצה לינולאית היא חומצת שומן רב-בלתי רוויה.
החומר הוא נוזל שקוף בטמפרטורת החדר.
זוהי חומצה קרבוקסילית שלה שרשרת בת 18 פחמנים שבה 2 קשרים כפולים בעמדות 6 ו9 (כאשר סופרים את פחמן 1 בצד המתיל הרחוק מהקבוצה הקרבוקסילית).
חומצה לינולאית היא חומצת שומן חיונית, כלומר כזו שיש לקבל במזון משום שהגוף אינו יכול ליצור אותה מחומצות אחרות וזקוק לה בכמה תהליכים ביולוגים.
שמה של חומצה זו נגזר מהמילה היוונית Linon שפירושה פשתן, חלקו השני של השם oleic פירושו "קשור או מופק משמן זית" או "קשור לחומצה אולאית" משום שריווי הקשר הכפול בעמדה 6 של חומצה לינולאית נותן חומצה אולאית.
חומצה לינולאית משמשת בגוף ליצירת חומצה ארכידונית ולכן נדרשת לסינתזת פרוסטגלנדין, מצויה בליפידים של קרום התא.
היא נפוצה בשמנים צמחיים והיא מהווה יותר מ-50% בשמן פרג, חריע, שמן חמניות, ושמן תירס.
מחסור בחומצה לינולאית בתזונה גורם לשיער יבש, נשירת שיער, ועיכוב בריפוי פצעים.
חומצה סטארית היא חומצת שומן רוויה.
בטמפרטורת החדר החומר הוא מוצק דמוי שעווה.
זוהי חומצה קרבוקסילית שלה שרשרת בת 18 פחמנים נוסחתה: C18H36O2 או CH3(CH2)16COOH.
מקור השם סטארית במילה היוונית στέαρ שפרושה חֵלֶב.
מלחי חומצה סטארית נקראים סטארטים.
חומצה סטארית כאסטר של גליצרול נפוצה בשמנים ושומנים רבים.
ככלל החומצה נפוצה יותר בשומנים מן החי מאשר בשמנים צמחיים.
יוצאת מן הכלל היא חמאת קקאו המכילה 33% חומצה סטארית.
מפיקים חומצה סטארית על ידי הידרוליזה בטמפרטורה ולחץ גבוהים של שומנים מהחי.
ניתן לקבל את החומר גם בהידרוגנציה של חומצות שומן לא רוויות.
בדרך כלל חומצה סטארית תהיה מעורבת בחומצה פלמיטית אם כי ניתן לקבל גם חומצה סטארית טהורה.
תוסף למוצרי מזון מתועשים רבים לצורך הסמכתם או הקשייתם.
לדוגמה: הקשיית סוכריות, הסמכת ממרחי שוקולד, הקשיית חלבה.
תוסף למוצרי קוסמטיקה כדוגמת קרם גילוח.
החומר משמש להקשיית הסבון (בעיקר סבונים המיוצרים משמן צמחי).
אסטרים של חומצה סטארית עם אתילן גליקול: גליקול-סטארט וגליקול די-סטארט משמשים כתוסף לשמפו, סבון ומוצרי קוסמטיקה בהם מוכנסים החומרים הנ"ל כשהם מותכים ואז מניחים למוצר להתגבש.
תמיסת חומצה סטארית ומים המוברשת על כלי חרס לפני יציקה, מקלה על הוצאת המוצר המוגמר מהתבנית.
על פני שטח הכלי המוברש, נוצר המלח סידן-סטארט שמשמש כשכבת הפרדה.
בזיקוקי די נור – חומצה סטארית משמשת לציפוי אבקת מתכות כאלומיניום וברזל למניעת חמצון לצורך הארכת זמן האחסנה של הזיקוק.
נמצא כי חומצה סטארית הופכת לחומצה אולאית הבלתי רוויה בשיעור גבוה יותר מחומצה פלמיטית והיא נוטה פחות ליצור אסטר עם כולסטרול.
חומצה סטארית נמצאה כקשורה לרמות נמוכות של LDL לעומת חומצות שומן רוויות אחרות.
חומצה טרפתלית (Terephthalic acid) או חומצה פרה-פתלית היא חומצה קרבוקסילית ארומטית שנוסחתה C8H6O4. המולקולה בנויה מטבעת בנזן אליה קשורות שתי קבוצות חומציות בעמדה פרה (על שני פחמנים בעמדות 1 ו4) זהו איזומר של חומצה פתלית וחומצה איזופתלית.
החומר משמש לייצור פולימרים כדוגמת PET שלו מגוון שימושים כייצור בקבוקי משקה וטקסטיל (פליז).
בשנת 2006 היה הביקוש העולמי לחומצה טרפתלית 30 מיליון טונות.
לחומר מסיסות נמוכה במים ובכהלים, בחימום באוויר חומצה טרפתלית עוברת המראה ב-402°C.
חומצה טרפתלית מיוצרת מחמצון של פרה-קסילן על ידי חמצן .
תוצר הביניים בתהליך הוא p-Toluic acid (קבוצת מתיל וקבוצת חומצה בעמדות פרה על טבעת הבנזן).
בשל אפקט משיכת האלקטרונים על ידי הקבוצה החומצית המתיל הופך ריאקטיבי הרבה פחות ולכן השלב השני בחמצון קשה יותר.
בתהליך המסחרי הממס הוא חומצה אצטית והקטליזטור מורכב ממלחי קובלט ומנגן ובתוספת ברום.
הניצולת בתהליך הייצור מגיעה ל-95%, לתהליך כמה חסרונות כדוגמת פרוק או שרפה של החומצה האצטית ודה-קרבוקסילציה כלומר איבוד קבוצה חומצית לקבלת חומצה בנזואית.
ריאקצית החמצון של פרה-קסילן לחומצה טרפתלית מתקדמת במנגנון של רדיקלים חופשיים.
היונים התלת ערכיים של מנגן וקובלט יוצרים רדיקלים של ברום מיוני הברומיד (-Br) בתמיסה.
הברום סופח אטום מימן מקבוצות המתיל של הקסילן ומשאיר רדיקל שיגיב עם חמצן וימשיך את הריאקציה.
חומצה טרפתלית היא אחד משלושה איזומרים של בנזן די-קרבוקסיל.
שני האיזומרים האחרים הם חומצה פתלית בה תופסות החומצות הקרבוקסיליות את עמדות 1 ו־2 בטבעת הבנזן וחומצה איזופתלית בה מצויות החומצות בעמדת מטה כלומר על פחמנים 1 ו־3.
בכימיה, חומצה מצומדת, במסגרת תאוריית ברונסטד-לאורי לחומצות ובסיסים, נוצרת כאשר בסיס מקבל פרוטון (+H) - במילים אחרות, בסיס עם יון מימן נוסף.
בסיס מצומד נוצר על ידי הסרת פרוטון מחומצה - הבסיס המצומד של חומצה הוא אותה חומצה, כאשר מוסר ממנה פרוטון.
בתגובת חומצה-בסיס, חומצה ובסיס מגיבים ליצירת בסיס מצומד וחומצה מצומדת:
חומצה + בסיס בסיס מצומד + חומצה מצומדת
החומצה המצומדת של בסיס נוצרת כאשר אותו בסיס מקבל פרוטון.
יון האמוניום () הוא החומצה המצומדת לאמוניה (), כי התווסף לה פרוטון נוסף.
יון ההידרוקסיד () הוא הבסיס המצומד לחומצה, במקרה זה מים (), כי מולקולת המים מאבדת יון מימן אחד, ליצירת .
קבוע הבסיס Kb (קבוע שיווי המשקל של תגובת הבסיס המצומד -A עם מים A^- +H_2O <=> HA + OH^-)
כפל שני הקבועים הוא לכן K_a*K_b=K_w
כאשר Kw הוא קבוע הדיסוציאציה של המים השווה ל 10-14 בטמפרטורת החדר.
חומצה מתאקרילית (Methacrylic acid, MAA) היא חומצה אורגנית.
זהו נוזל צמיג שקוף בעל ריח לא נעים, מסיס במים חמים ובממסים אורגנים.
חומצה מתאקרילית מיוצרת בכמות גדולה (3 מיליון טון בשנה) כחומר מוצא לאסטר מתיל מתאקרילט ולפולימר פולי-מתיל מתאקרילט.
באופן טבעי נמצאת החומצה בכמות מועטה בשמן קמומיל.
חומצה טראנקסאמית היא תרופה המשמשת למניעת דימומים במקרים של טראומה גופנית, דמם שלאחר לידה, ניתוח, עקירת שן, דימום מהאף ודימום וסת כבד.
בנוסף משמשת התרופה לטיפול באנגיואדמה תורשתית.
התרופה ניתנת דרך הפה או במתן תוך-ורידי.
תופעות הלוואי נדירות וכוללות שינוי בראיית הצבעים, השפעה על טסיות הדם ותגובה אלרגית.
נדרשת זהירות יתרה בחולים הסובלים מאי-ספיקת כליות.
התרופה נחשבת לבטוחה לשימוש במהלך היריון והנקה, על אף שהיא חודרת את השלייה.
היא שייכת למשפחת התרופות המעכבות את פעילות פירוק הפיברין וניטלת במתן דרך הפה או תוך-ורידי.
חומצה טראנקסאמית יוצרה לראשונה ב-1962 על ידי הרופאה היפנית יוטקו אוקמוטו.
היא נמצאת ברשימת התרופות החיוניות של ארגון הבריאות העולמי, כאחת מהתרופות הבטוחות והיעילות הנדרשות במערכת הבריאות וזמינה לשיווק כתרופה גנרית.
עלותה הסיטונאית במדינות המתפתחות היא בין 4.38-4.89 דולר אמריקאי ובארצות הברית בין 100–200 דולר אמריקאי.
חומצה טראנקסאמית משמשת באופן תדיר לטיפול בדימומים על רקע טראומה גופנית והיא נמצאה כיעילה להפחתת סיכויי התמותה במטופלים אלו.
התועלת הושגה בעיקר במקרים בהם ניתנה התרופה בשלוש השעות הראשונות לאחר הפציעה.
מחקרים שבדקו את יעילותה של התרופה בפגיעות ראש מבודדות, מצאו כי במתן תוך שלוש שעות מרגע הפגיעה, נצפתה ירידה בסיכויי התמותה גם במטופלים אלו.
חומצה טראנסקסאמית במתן דרך הפה, נמצאה בטוחה ויעילה לטיפול קבוע בדימום וסתי כבד.
מחקרים נוספים מצאו כי אין צורך בהתאמת המינון לנשים בגילאים 12–16.
התרופה משמשת לטיפול בדמם לאחר לידה, לרוב בשילוב עם אוקסיטוצין.
נמצאה ירידה בשיעורי התמותה בנשים שסבלו מדמם לאחר לידה וטופלו באמצעות חומצה טראנקסאמית.
חומצה טראנקסאמית נמצאה כיעילה בהפחתת דימומים במהלך ולאחר ניתוחים שונים, ביניהם ניתוחים אורתופדיים וניתוחי מעקפים.
היא נמצאה כמפחיתה את הצורך במתן עירוי דם במהלך ניתוח לתיקון קרניוסינוסטוזיס בילדים.
חומצה טראנקסאמית מאושרת על ידי מנהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA), לטיפול קצר טווח באנשים עם הפרעות דימומיות שונות כדוגמת המופיליה, בטרם ביצוע עקירת שן או הליכים דנטליים אחרים.
היא משמשת לפני ואחרי פרוצדורות מסוג זה, על מנת למנוע דימום משמעותי ועל מנת להפחית את הצורך בעירוי דם.
התרופה ניתנת באופן תדיר לחולים הסובלים מדימומים על רקע הפרעות קרישה גנטיות כדוגמת מחלת פון וילברנד וכן למטופלים הסובלים מדימומים על רקע טיפול בתרופות אנטיקואגולנטיות.
אין כיום ראיות מספקות התומכות בשימוש שגרתי בחומצה טראנקסאמית בחולים הסובלים מסרטן הדם, אך מבוצעים ניסויים לבדיקת יעילותה של התרופה למניעת דימומים גם בחולים אלו.
שימוש בחומצה טראנקסאמית במתן דרך הפה או במתן מקומי, במטופלים הסובלים מדימום מהאף (אפיסטקסיס), נמצא כיעיל להפסקת הדימום, ביחס לעצירתו באמצעות לחץ ישיר בלבד.
נמצא כי טיפול באמצעות התרופה צימצם את הסיכון לדימום חוזר במהלך עשרת הימים שלאחר הטיפול.
טיפול באמצעות חומצה טראנקסאמית בחולי HHT (מחלת אוסלר ובר רנדו), הוכח כמפחית תדירות של דימום מהאף, האופייני בחולים אלו.
חומצה טראנקסאמית היא אנלוג סינתטי של חומצת האמינו ליזין.
היא נקשרת לקולטנים על הזימוגן פלסמינוגן ובכך מעכבת את הפיכתו לפלסמין, מה שמעכב את פירוק הפיברין על ידי הפלסמין.
התרופה גם מעכבת ישירות את פעילותו של הפלסמין.
פעולתה של החומצה הטראנקסאמית על מניעת פירוק הפיברין, חזקה פי 8 מפעולתה של התרופה הישנה יותר הדומה לה, חומצה אמינוקפרואית.
תופעות הלוואי של חומצה טראנקסמית נדירות וכוללות בין היתר שינויים בראיית צבעים, תגובה אלרגית ושינוי בפעילות טסיות הדם.
ההשפעה על טסיות הדם עשויה לגרום להיווצרות קרישי דם שעלולים להוביל לפקקת ורידים עמוקים (DVT) ולתסחיף ריאתי.
תופעות לוואי אלו דווחו רק במהלך המעקב שלאחר התחלת שיווק התרופה ובשל כך לא ניתן לקבוע את שכיחותן.
על אף אופן פעילותה של התרופה, מחקרים שבוצעו לא מצאו עלייה בשכיחותם של קרישי דם ורידיים או עורקיים במטופלים שטופלו בה.
על אף שחומצה טראנקסמית חודרת את השלייה, היא מסווגת בקטגוריית סיכון B במהלך ההיריון.
במחקרים שבוצעו על בעלי חיים לא נמצאו נזקים לעובר ולא קיים מידע ממחקרים בבני אדם.
כמויות קטנות של התרופה נמצאו בחלב אם ועל כן קיימת המלצה להפסקת ההנקה בזמן או לאחר השימוש בתרופה.
עם זאת, אין איסור מוחלט על הנקה ואם היא נדרשת ניתן להמשיך בה.
לא קיים מידע מספיק על השפעתה של חומצה טראנקסאמית על מטופלים הסובלים מאי ספיקת כליות.
עם זאת, בשל היותה של התרופה מופרשת בשתן ללא שינוי, בשיעור של 95 אחוזים, יש להתאים את המינון במטופלים אלו.
אין צורך בהתאמת המינון למטופלים הסובלים מליקוי בפעילות הכבד, כיוון שרק כמות קטנה של התרופה עוברת מטבוליזם בכבד.
היסטוריה של קרישי דם עורקיים או ורידיים
אי ספיקת כליות - יש לנקוט זהירות יתרה
חומצה פיטית היא תרכובת מחזורית שמהווה את צורת האחסון והאגירה הנפוצה ביותר של זרחן בזרעים.
תרכובת זו נוצרת על ידי זרחון הדרגתי של מיו-אינוזיטול , שמתרחש בציטוזול של תאי זרעים שונים.
החומצה ידועה בתור היותה אנטי-נוטריינט שכן היא מעכבת ופוגעת בספיגת יסודות חשובים במערכת העיכול כמו אבץ, ומגנזיום.
חומצה פיטית התגלתה בשנת 1903, והיא מצויה באופן טבעי במגוון צמחים עשירים בסיבים כגון דגנים, קטניות ואגוזים, בהם היא משמשת כמאגר זרחן.
ירקות עליים ופירות לרוב יכילו כמות מזערית, אם בכלל, של חומצה פיטית.
חומצה פיטית לרוב מיוצרת ונאגרת בצמח כחלק משלב התפתחותו.
החומצה מיוצרת בציטוזול של תאי הצמח, בשני מסלולים מטבוליים אפשריים: במסלול תלוי ליפידים (חומצות שומן), שמתקיים בנוכחות של הליפידים פוספטידילאינוזיטול ופוספואינוזיטידים, ובמסלול שאינו תלוי ליפידים, במהלכו נדרשת נוכחות של אינוסיטול פוספטים מסיסים (soluble inositol phosphate).
דגנים, קטניות, אגוזים ושמנים המופקים מזרעים הם המקור העיקרי לצריכת חומצה פיטית ממקור טבעי בתזונת האדם.
חומצה פיטית אחראית בין היתר על מרקם של מוצרי מזון שונים.
חומצה פיטית גורמת להאטת התגבשות החלבונים בטופו, לשימור מוצרי מאפה ולייצוב חלבונים מסיסים בחלב סויה.
מאז שנת 1997, בה הוכרה החומצה הפיטית כתוסף בטוח באופן כללי, חומצה פיטית מוספת באופן נרחב לבשר, ממרחי דגים, מאכלי ים משומרים, פירות, ירקות, גבינות, אטריות, רוטב סויה, מיצים, לחמים ומשקאות אלכוהוליים, על מנת למנוע איבוד צבע ובכך תורמת להארכת חיי המדף.
בתהליך המיצוי של חלבון מן הצומח החומצה הפיטית שנמצאת בחומר הגלם הטבעי גם כן עוברת מיצוי.
ישנה התייחסות בתעשיית המזון על שמירת רמות נמוכות של חומצה פיטית ברכיבים של חלבון מן הצומח על מנת לצמצם השלכות בריאותיות.
חיידקים פתוגניים, מחוללי מחלות, שמקורם במזון משפיעים בכל שנה על כשליש מאוכלוסיית העולם.
בין היתר, חיידקים אלו מסוגלים לרוב לייצר ביופילם על גבי מוצרי מזון ועשויים בשל כך לשרוד לזמן רב יותר בסביבת עיבוד וייצור המזון.
אף על פי שישנם כימיקלים שמשמשים לפתרון בעיה זו ברמה תעשייתית, ישנם מחקרים שמצאו השפעה שלילית של חומרים אלו.
גם שימוש בתחליפים טבעיים אחרים לחומרים אלו כמו חומצה ציטרית לא מומלץ שכן הוא אינו מצליח לגרום לחיטוי מוצרי המזון.
חומצה פיטית נחשבת בטוחה לשימוש ובעלת אפקט הרסני לביופילם, ולכן נעשה בה שימוש יחד עם נתרן כלוריד כחומר מחטא לטובת פירוק ביופילם בסביבת עיבוד מזון.
השפעות עיבוד מזון על זמינות החומצה
שיטות עיבוד מזון מסורתיות כמו השרייה, הנבטה, בישול והתססה, בין אם לבד או משולבות בטכניקות נוספות, משפיעות על אחוז החומצה הפיטית במזון.
השרייה של דגנים ושעועית יכולה להפחית את החומצה הפיטית (כמו גם אנטי-נוטריינטים נוספים).
מאחר שחומצה פיטית מסיסה במים, כמות משמעותית ממנה תימצא במי ההשרייה לאחר מספיק זמן, ובכך הזמינות הביולוגית של המינרלים במזונות אלו יכולה לעלות.
הנבטה נמצאה אף היא כמפחיתה את אחוז החומצה הפיטית בקטניות וזרעי דגנים, למעט בשיפון, בחיטה ובשעורה.
בתהליך הבישול, חשיפה של חומצה פיטית ממקור צמחי לטמפרטורה גבוהה במשך זמן רב גורמת לירידה בכמות החומצה במזון.
תהליך משולב של השרייה ולאחריה בישול נמצא כיעיל יותר בהפחתת חומצה פיטית, מאשר השרייה בלבד.
התפחת והתססת לחמים באמצעות שמרים יכולים לעזור לשבירת חומצה פיטית.
בנוסף, חומצות מסוימות שמיוצרות בתהליך התססת הלחם עשויות לשפר את הספיגה של מינרלים מסוימים על ידי פירוק חומצה פיטית.
אחת מהדרכים להארכת חיי המדף במזון הוא החמצה על ידי התססה, כאשר דגנים וקטניות משמשים באופן נרחב בהכנת מגוון רחב של מזונות מותססים.
תסיסה לקטית היא השיטה המועדפת להתססת קטניות, דגנים, סויה ותירס.
בתהליך זה מיוצרות חומצות שונות, ערך ה-pH הכללי של המוצר יורד, וגורם לפירוק טבעי של חומצה פיטית.
מאז שנת 1920 חומצה פיטית נחשבת כאנטינוטריינט.
תכונה זו נחקרה רבות לאורך השנים ונמצא כי חומצה פיטית מעכבת את הספיגה של יסודות הכרחיים לגוף האדם כמו מגנזיום ואבץ (הנחשבים למיקרו-מינרלים) במערכת העיכול ובמעי הדק.
חומצה פיטית מסוגלת לקשור מינרלים שונים בתהליך כלציה ובכך לעכב ואף למנוע את הספיגה שלהם במעי הדק בעת תהליך העיכול.
בנוסף, החומצה הפיטית מעכבת פעילות ביולוגית של חלבונים ושל אנזימי עיכול על ידי יצירת קומפלקס עם יוני סידן וחלבון, ובכך מקטינה את המסיסות של החלבון.
כתוצאה מכך עלולות להיווצר בעיות עיכול בבע"ח שלא מפרקים את החומצה ועיקר תזונתם מסתמכת על צמחים.
ככלל, בני אדם ובעלי חיים שאינם מעלי גירה לא מפרקים את החומצה, אולם בעלי חיים מעלי גירה כן מסוגלים לכך בשל נוכחת האנזים פיטאז שמבצע הידרוליזה לחומצה פיטית.
מקור האנזים הוא במיקרואורגניזמים שמאכלסים את מערכת העיכול של מעלי הגירה.
לבד מההשפעות השליליות של חומצה פיטית כאנטי-נוטריינט, יותר ויותר מחקרים מכירים בפעילותה נוגדת החמצון.
בנוסף, החומצה הפיטית משתתפת בתהליך בקרת רמת הסוכר בדם וכן רמת הכולסטרול בגוף.
עקב פעילות נוגדת החמצון של החומצה הפיטית, משוער כי היא מסוגלת לתרום במניעה של סוגי סרטן שונים, בעלת פוטנציאל לעזור על חולי אלצהיימר, פרקינסון, מחלות לב ומחלות אחרות.
השפעות אלו טרם הוכחו באופן נרחב מספיק ועדיין לא קיים טיפול תרופתי המתבסס על מולקולה זו.
כמו כן, מחקרים ראשוניים מצאו כי ניתן להיעזר בחומצה פיטית על מנת להוביל לירידה ברמות הסוכר בדם בקרב עכברים חולי סכרת.
משערים כי מנגנון הפעילות הביולוגית של חומצה פיטית וסכרת קשור להאטה בעיכול ובפירוק עמילן במערכת העיכול באופן שמונע עלייה חדה ברמות הסוכר בדם לאחר צריכת מזונות פחמימתיים.
בנוסף, נמצא כי חומצה פיטית מסייעת במניעת היווצרות אבנים בכליות.
אבנים בכליות הן משקעים קטנים וקשים של מינרלים וחומצה על פני השטח הפנימיים של הכליות, שהיווצרותם גורמת לעיכוב במתן שתן.
נוכחות חומצה פיטית במזון גורמת להשפעה היפוכולסטרולמית אשר מסייעת במניעת היווצרות אבנים בכליות.
מקובל כי צמצום ומניעה אקטיבית של צריכת חומצה פיטית אינם הכרחיים, למעט במקרים בהם יש פוטנציאל למחסור מינרלים בתזונה.
בנוסף, על אף שדגנים מלאים וקטניות נחשבים לעשירים יחסית בחומצה פיטית, היתרונות הבריאותיים בצריכתם עולים על החסרונות של צריכת חומצה פיטית, בטח כשמדובר בתזונה מערבית.
חומצה מתיל-מלונית (MMA) היא תרכובת כימית השייכת לקבוצת החומצות הדיקרבוקסיליות, המורכבת מהמבנה הבסיסי של חומצה מלונית שנושאת קבוצת מתיל.
המלחים של החומצה המתיל-מלונית נקראים מתילמלונטים.
חילוף החומרים של החומצה המתיל-מלונית
להפקת החומצה המתיל-מלונית נדרשים מספר חומרים כימיים, שכוללים את ארבע חומצות האמינו החיוניות : מתיונין, ולין, תראונין ואיזולאוצין, חומצות שומן בלתי רוויות אי-זוגיות , חומצה פרופנואית מתסיסת חיידקי מעיים, שרשרת פחמנים ארוכה של כולסטרול, ותימין.
החומצה המתיל-מלונית היא תוצר לוואי של מסלול חילוף החומרים של פרופיונאט .
מסלול חילוף החומרים של פרופיאונט כולל מספר שלבים.
נגזרת הפרופיונאט, פרופיוניל-קואנזים A הופכת למתיל-פרופיונילקואנזים A על ידי האנזים פרופיוניל-קואנזים A דקרבוקסילאזה , ומומרת ל-L-מאלונילקואנזים A על ידי האנזים מתילמלאניל-קואנזים A אפימראזה .
הכניסה למעגל קרבס (מעגל חומצת הלימון) מתרחשת באמצעות המרה של L-מתילמאלוניל-קואנזים A למולקולה של L-סוקצימיל-קואנזים A על ידי האנזים מתילמאלוניל-קואנזים A מוטזה .
בריאקציה זו משמש ויטמין B12 כקו-פקטור בצורה של אדנוזילקובאלאמין .
מסלול הפירוק של מפרופיוניל-קואנזים A לסוקציניל-קואנזים A מייצג את אחד המסלולים החשובים ביותר במעגל קרבס, והוא שייך לקבוצה של ראקציות כימיות המכונה ראקציה אנפלרוטית .
חומצה מתיל-מלונית נוצרת כתוצר לוואי של מסלול מטבולי זה, כאשר המולקולה של D-מתילמאלוניל-קואנזים A מבוקע לחומצה מתיל-מלונית וקואנזים A על ידי האנזים D-מתילמאלוניל-קואנזים A הידרולאזה.
האנזים אצטילמתילמלונית סינטטזה-קואנזים A המקודד על ידי הגן ACSF3 אחראי בתורו להמרה של החומצה המתיל-מלונית וקואנזים A למתילמאלוניל-קואנזים A.
מספר רב של תופעות קליניות מלוות בעליה משמעותית של חומצה מתיל-מלונית בשתן ובדם.
עליה של חומצה מתיל-מלונית בדם עשויה להצביע על מחסור בוויטמין B12, אך אינה ייחודית למחסור בוויטמין זה מפני שגם באנשים שאינם סובלים ממחסור בוויטמין B12 עלולה להופיע עליה בחומצה המתיל-מלונית בדם ובשתן.
במבחנים קליניים נמצא שעליה בחומצה מתיל-מלונית מופיעה ב-90-98% מהחולים עם מחסור בוויטמין B12.
ידוע שאצל 20-25% מטופלים מעל גיל 70 יש רמות גבוהות של חומצה מתיל-מלונית בדם, אך ל-25-33% ממטופלים אלה אין מחסור בוויטמין B12. לכן, בדיקת רמות חומצה מתיל-מלונית בדם אינה מומלצת באופן שגרתי בקרב קשישים.
רמות גבוהות של חומצה מתיל-מלונית מלוות ברמות גבוהות של חומצה מלונית עשוי להצביע על המחלה המטבולית אצידוריה משולבת חומצה מלונית ומתיל-מלונית (CMAMMA).
על ידי חישוב היחס בין חומצה מלונית לחומצה מתיל-מלונית בנסיוב, ניתן להבחין בין תופעה של CMAMMA לבין חומצה מתיל-מלונית קלאסית, כתוצאה ממחסור באנזים אצטילמתיל-מלונית סינטטזה-קואנזים A.
הזדקנות מזרזת התפתחות של גידולים סרטניים מסוימים, כגון סרטן השד כמו גם סוגי סרטן נוספים.
התמותה מסרטן מעל גיל 65 עולה באופן משמעותי, בין היתר בגלל היווצרות מוגברת של מספר גורמי הזדקנות שהבולטים מבניהם הם חומצה מתיל-מלונית (MMA) , חומצה פוספואניל פירובית - (PEP) וחומצה קינולינית (QA) שנוצרות עקב שינויים מוטגניים מוגברים בגיל הזקנה.
מחקרים מעבדתיים הוכיחו כי החומצה המתיל-מלונית עשויה לגרום לשינויים פיזיולוגיים משמעותיים בתאים סרטניים, הגורמים לשגשוג מזורז של תאים אלה והגברת אלימותם של התאים הסרטניים.
צמיחת יתר של חיידקי המעי הדק
הוכח שבמקרים אלה, רמות החומצה המתיל-מלונית חזרו לרמות נורמליות עם מתן התרופה מטרונידזול .
בדיקות כמותיות של חומצה מתיל-מלונית בדם
ריכוז החומצה המתיל-מלונית בדם נמדד בשיטות ספקטרופוטומטריות, במכשיר GC-MS (כרומטוגרפיית גז-ספקטרופוטומטריית מסה) או במכשיר LC-MS (כרומטוגרפיית נוזלים-ספקטרופוטומטריית מסה).
הערכים של חומצה מתיל-מלונית באנשים בריאים בדם נעים בין 73 ל-271 ננומול/ליטר.
חומצה פירוגלוטמית (ידועה גם כ-PCA, 5-אוקסופרולין, חומצה פידולית) היא נגזרת טבעית ונפוצה אך לא מספיק נחקרת של חומצת אמינו, שבה קבוצת האמינו החופשית של חומצה גלוטמית או גלוטמין עוברת ציקליזציה ליצירת לקטם.
שמות הבסיס מצומד של חומצה פירוגלוטמית, אניון, מלחים, ואסטרים הם פירוגלוטמט, 5-אוקסופרולינאט, או פידולאט.
היא מטבוליט במעגל הגלוטתיון שהופך לגלוטמט על ידי 5-אוקסופרולינאז.
פירוגלוטמט נמצא בחלבונים רבים, כולל בקטריורודופסין.
שיירי חומצה גלוטמית וגלוטמין בקצה ה-N-טרמינלי יכולים לעבור ציקליזציה באופן ספונטני ולהפוך לפירוגלוטמט, או לעבור המרה אנזימטית על ידי ציקלאזות גלוטמיניל.
זהו אחד מכמה סוגים של קצוות N חסומים המהווים בעיה עבור ריצוף קצה N באמצעות כימיית אדמן, הדורשת קבוצת אמינו ראשונית חופשית שאינה קיימת בחומצה פירוגלוטמית.
האנזים פירוגלוטמט אמינופפטידאז יכול לשחזר קצה N חופשי על ידי ביקוע שייר הפירוגלוטמט.
חומצה פירוגלוטמית קיימת כשני אננטיומרים נפרדים:
כפי שהתגלה לראשונה בשנת 1882, ניתן לייצר חומצה פירוגלוטמית על ידי חימום חומצה גלוטמית ב-180 מעלות צלזיוס, מה שגורם לאיבוד של מולקולת מים.
בתאים חיים, היא נגזרת מגלוטתיון באמצעות פעולה של אנזים, γ-גלוטמיל ציקלוטרנספראז.
חומצה פירוגלוטמית עשויה לתפקד באחסון גלוטמט, ופועלת כדי להתנגד לפעולת הגלוטמט, כולל במוח.
היא פועלת גם על המערכת הכולינרגית במוח; עמילואיד β המכיל חומצה פירוגלוטמית מוגבר במחלת אלצהיימר; זה עשוי להיות חלק מתהליך המחלה.
רמות מוגברות של חומצה פירוגלוטמית בדם, המובילות לעודף בשתן (5-אוקסופרולינוריה), יכולות להתרחש לאחר מינון יתר של פאראצטמול, כמו גם במומים מולדים מסוימים בחילוף החומרים, הגורמים לחמצת מטבולית עם מרווח אניוני גבוה.
המלח הנתרן של חומצה פירוגלוטמית—ידוע גם בשם נתרן פירוגלוטמט, נתרן PCA, או נתרן פידולאט—משמש לעור יבש ולמוצרי שיער, מכיוון שהוא חומר לחות.
יש לו רעילות נמוכה ואינו מגרה עור, אך השימוש בו במוצרים מוגבל על ידי מחיר גבוה.
חומצה L-פירוגלוטמית נמכרת באינטרנט כתוסף תזונה נואוטרופי.
מגנזיום פידולאט, מלח המגנזיום של חומצה פירוגלוטמית, נמצא בכמה תוספי תזונה מינרליים.
במחקר פרה-קליני, נחשפו תכונות פרמקולוגיות נוספות של חומצה פירוגלוטמית, כגון פעילות אנטי-פוספודיאסטראז מסוג 5, אנטי-האנזים המהפך אנגיוטנסין, ואנטי-אוריאז.
חוּמְצָה מַלֵאִית או חומצה ציס-בוטנדיואית היא תרכובת אורגנית שהיא , מולקולה בעלת שתי קבוצות קרבוקסיל.
הנוסחה הכימית שלה היא HO2CCH=CHCO2H.
חומצה מלאית היא האיזומר ציס של חומצה בוטנדיואית, בעוד שחומצה פומרית היא האיזומר טראנס.
לחומצה המלאית עצמה אין הרבה שימושים ישירים בהשוואה לחומר שממנו מפיקים (קודמן) את החומצה המלאית, , שיש לו יישומים רבים.
והיא משמשת בעיקר כחומר מוצא לייצור חומצה פומרית.
מקור השם "חומצה מלאית" מצרפתית "acide maléique" ששונה מ-acide malique (חומצה מאלית), שממנה היא סונתזה.
המילה 'malic' נגזרת מהמילה בלטינית mālum, שמשמעותה "תפוח".
לחומצה מלאית יש של 1,355.2- קילו-ג'אול/מול, גבוה ב-20.5 קילו-ג'אול/מול מזה של חומצה פומרית.
חומצה מלאית מסיסה יותר במים מאשר חומצה פומרית.
נקודת ההיתוך של חומצה מלאית (C° 135) גם היא נמוכה בהרבה מזו של חומצה פומרית (C° 287).
כפי שאומת באמצעות קריסטלוגרפיה בקרני רנטגן, חומצה מלאית היא מישורית.
נצפו שני קשרי מימן רגילים, אחד ואחד בין-מולקולרי.
ניתוח קריסטלוגרפי מראה שקשר המימן התוך-מולקולרי מושפע מעט במלח החד-אשלגני.
בתעשייה, חומצה מלאית נגזרת על ידי הידרוליזה של , כאשר האחרון מיוצר על ידי חמצון של בנזן או בוטאן.
היישומים התעשייתיים של חומצה מלאית:
חומצה פומרית: השימוש התעשייתי המרכזי ביותר בחומצה מלאית הוא הפיכתה (איזומריזציה) לחומצה פומרית, שלה שימושים רבים בתעשיית המזון והחומרים.
: מיוצרת מחומצה מלאית באמצעות תהליך אוזונוליזה (פירוק בעזרת אוזון).
חומצה סוקצינית: מתקבלת על ידי הידרוגנציה (הוספת מימן) של חומצה מלאית.
חומצה מאלית: חומצה מלאית משמשת גם כחומר מוצא לייצור חומצה מאלית (המשמשת כתוסף טעם במזון).
: חומצה מלאית משמשת בהרכב הכימי של דבקים (למשל כאלו המבוססים על מתיל מתאקרילט) כדי לשפר את ההידבקות למצעים קשים כמו מתכות מצופות אבץ (פלדה מגלוונת) וניילון.
טקסטיל: משמשת לשיפור קליטת צבעים בסיבים, מסייעת בקיבוע הצבע ומשמשת כחומר עזר בתהליכי אשפרה של בדים.
משמשת כ וכחומר למניעת קורוזיה במערכות מים.
משמשת בהרכב הכימי של חומרי ניקוי להסרת אבנית ומשקעים.
יצירת מלחים (מלאטים, Maleates): שימוש נפוץ מאוד הוא יצירת עם תרופות (במיוחד כאלו המכילות אמינים) כדי להפוך אותן ליציבות יותר ומסיסות יותר בגוף (לדוגמה: אנלפריל מלאט).
מייצב pH: משמשת כמווסת חומציות (Buffer) בטבליות מסוימות כדי לשמור על חומציות מתאימה.
השימוש התעשייתי העיקרי של חומצה מלאית הוא המרתה לחומצה פומרית.
המרה זו, שהיא איזומריזציה, מזורזת על ידי מגוון ריאגנטים, כגון חומצות מינרליות ו.
ושוב, ההבדל הגדול במסיסות במים הופך את טיהור החומצה הפומרית לקל.
האיזומריזציה היא נושא פופולרי בבתי ספר.
חומצה מלאית וחומצה פומרית אינן הופכות ספונטנית אחת לשנייה מכיוון שסיבוב סביב פחמן-פחמן אינו מועדף אנרגטית.
עם זאת, המרה של איזומר הציס לאיזומר הטראנס אפשרית על ידי פוטוליזה בנוכחות כמות קטנה של ברום.
האור ממיר ברום יסודי לרדיקל ברום, התוקף את האלקן בתגובת סיפוח רדיקלית לרדיקל ברומו-אלקן; וכעת סיבוב קשר יחיד הוא אפשרי.
רדיקלי הברום מתחברים מחדש ונוצרת חומצה פומרית.
השימוש בכמויות קטליטיות של מימיים מאיץ גם הוא את תגובת האיזומריזציה.
בשיטה אחרת (המשמשת כהדגמה בכיתה), חומצה מלאית הופכת לחומצה פומרית דרך תהליך של חימום החומצה המלאית בתמיסת חומצת מימן כלורי.
סיפוח הפיך (של +H) מוביל לסיבוב חופשי סביב קשר ה-C-C המרכזי וליצירת החומצה הפומרית היציבה יותר והפחות מסיסה.
חיידקים מסוימים מייצרים את האנזים , המשמש חיידקים במטבוליזם של .
אנזים זה מזרז איזומריזציה בין פומראט ומלאט.
אף על פי שזה לא נהוג באופן מסחרי, חומצה מלאית יכולה להפוך ל על ידי התייבשות, לחומצה מאלית על ידי , ולחומצה סוקצינית על ידי הידרוגנציה (אתנול / פלדיום על פחמן).
היא מגיבה עם תיוניל כלוריד או כדי לתת את כלוריד החומצה המלאית.
חומצה מלאית, בהיותה אלקטרופילית, משתתפת כדיאנופיל בתגובות דילס-אלדר רבות.
יון המלאט הוא הצורה המיוננת של חומצה מלאית.
יון המלאט שימושי בביוכימיה כמעכב של תגובות טרנסמינאז.
אסטרים של חומצה מלאית נקראים גם הם מלאטים, לדוגמה .
כאמור בפסקה על השימושים תרופות רבות המכילות אמינים מסופקות כמלח של החומצה המלאית, למשל , ו.
חומצות גרעין הן תרכובות אורגניות המצויות בכל התאים המהוות את החומר התורשתי של כל יצור חי בטבע.
חומצות הגרעין מאפשרות העברת מידע על תכונות מיצור בדור נתון לצאצאיו בדור הבא , כלומר, חומצות הגרעין כוללות הוראות לבניין התא והיצור (האורגניזם).
החומצות הן פולימר (מולקולה גדולה שמורכבת מכמה מולקולות קטנות יותר) המורכב ממספר עצום של מונומרים הקרויים נוקלאוטידים.
כל נוקלאוטיד בנוי מבסיס חנקני (המבדיל בין נוקלאוטידים שונים), חד סוכר (ריבוז או דאוקסיריבוז, עבור רנ"א או דנ"א, בהתאמה ), וקבוצת זרחה שהיא החלק החומצי בחומצות הגרעין.
הבדלים קטנים בהרכב הכימי של הנוקלאוטידים מבדילים בין חומצות הגרעין השונות.
שרשרת נוקלאוטידים מכונה גדיל; חלק מחומצות הגרעין חד-גדיליות, ואילו חלקן מורכב משני גדילים המלופפים זה סביב זה, תוך יצירת סליל מרחבי.
חומצות הגרעין החשובות ביותר הן DNA ו-RNA.
הראשונה נמצאת במצב קבוע למדי בכל תא, והיא מכילה את המידע הבסיסי לייצור חלבונים.
RNA, לעומת זאת, מהווה את שלב הביניים בין ה-DNA והחלבון; ה-RNA מסונתז לפי תבנית ה-DNA וממנו מיוצר החלבון באופן ישיר.
תכולת ה-RNA בתא משתנה באופן קיצוני בהתאם לסוג התא ולגירויים מהסביבה; מולקולות ה-RNA הספציפיות מתקיימות למשך זמן קצר, עד לסינתזת החלבון או מספר חלבונים, ואז מפורקות.
תהליך המעבר מ-DNA ל-RNA מכונה שעתוק.
תהליך ייצור החלבונים מ-RNA מכונה תרגום.
התהליך הדו-שלבי מה-DNA ועד להרכבתו של חלבון נתון מאפשר בקרה יעילה ביותר על ייצור החלבונים ומהווה את הבסיס להבדלים בין התאים השונים ביצור רב-תאי (אשר כל תאיו מכילים DNA זהה).
תהליך המעבר מ-DNA ל-RNA ומ-RNA לחלבון קרוי הדוֹגמה המרכזית של הביולוגיה המולקולרית.
ה-DNA הוא חומצת הגרעין הראשונה שהתגלתה, ב-1871, בטיבינגן גרמניה, על ידי הביולוג השווייצרי פרידריך מישר.
מולקולות ה-DNA גדולות מאוד, ואורכן נע בין כמה מאות אלפי נוקלאוטידים ביצורים הפשוטים ביותר (חיידקים) ובין מיליארדי נוקלאוטידים באדם.
לצד ה-DNA וה-RNA קיימות בתא חומצות גרעין נוספות בעלות תפקידי בקרה, בעיקר, וכן קיימות מספר חומצות גרעין מלאכותיות, אשר מיוצרות במעבדה בשיטות שונות של ביולוגיה מולקולרית ואשר משמשות לצרכים שונים במחקר.
רוב חומצות הגרעין קצרות בהרבה מה-DNA, וחלקן מורכב מגדילים בני נוקלאוטידים בודדים.
הטבלה שלהלן מונה את סוגי חומצות הגרעין:
חומצות אמיניות או חומצות אמינו (Amino acid) הן תרכובות אורגניות המהוות את יחידות המבנה הבסיסיות של חלבונים.
בביוכימיה, חומצת אמינו היא קבוצת מולקולות הכוללת קבוצה בסיסית אחת לפחות (אמין) וקבוצה חומצית אחת לפחות (קרבוקסיל).
בכל אחד מהקשרים הכימיים הקושרים את האמין לקרבוקסיל נוצרת מולקולת מים אחת.
קידוד לרצף חומצות אמינו, שיוצרות חלבונים, מצוי בחומר התורשתי.
בכל תא חי קיימים 20 סוגי חומצות אמינו המשותפים לכלל היצורים החיים.
בבני אדם, 9 מחומצות האמינו נקראות חומצות אמינו חיוניות, משום שהגוף לא יכול לייצר אותן בעצמו, לפיכך הוא צריך לקבל אותן מהתזונה.
מעבר לזאת, מוכרות חומצות אמינו נוספות הייחודיות לתאים חיים מסוימים ביצורים מסוימים (לדוגמה החומצה האמינית סלנוציסטאין), וכן קיימות חומצות אמינו שסונתזו בצורה מלאכותית.
לבד מהיותן חומר בניין לחלבונים, הגוף משתמש בחלק מחומצות האמינו גם בתור מוליכים עצביים הנקראים מוליכים עצביים מונואמיניים, כגון גליצין.
חומצת אמינו מורכבת מהקבוצות הפונקציונליות קרבוקסיל (COOH) ואמין (NH2), ומקבוצה צדדית פחמימנית שמסומנת באות R.
בביוכימיה, ב"חומצת אמינו" הכוונה לחומצה אלפא-אמינית (H2NCHRCOOH) שבה הקבוצה החופשית R מגיעה ממקור אורגני כלשהו.
החלבונים הם שרשראות (פולימר) של חומצות אמינו.
חומצות אלפא-אמינית מורכבות משני חלקים, אחד קבוע ומשותף לכולן, ואחד משתנה ומבדיל בין החומצות האמיניות השונות.
החלק הקבוע מורכב מאטום פחמן מרכזי הקרוי "פחמן-אלפא" Cα הקשור קוולנטית לקבוצת אמין, לקבוצת קרבוקסיל, לאטום מימן ולקבוצה הצדדית המשתנה.
הקבוצה הצדדית (או 'שרשרת הצד') של החומצה נקראת גם קבוצת ה-R , היא הגורם המבדיל בין חומצות האמינו השונות.
כאשר מסתדרות ונקשרות החומצות האמיניות בשרשרת והופכות לחלבון, הקבוצה הקרבוקסילית של חומצה אחת משחררת אטום חמצן אחד ונקשרת לקבוצה האמינית של חומצה סמוכה המשחררת שני אטומי מימן, וכך נוצרת בין החומצות האמיניות קבוצה אמידית הקושרת ביניהן.
לקבוצות צדדיות שונות יש תכונות כימיות שונות ובשל תכונות אלה מיקומן וסידורן הספציפי של החומצות האמיניות בשרשרת החלבון קובע את מבנה ופעילות החלבון.
הנוסחה הכימית הכללית של חומצת אמינו היא H2NCHRCOOH, כאשר R אינו יסוד אלא מסמל את קבוצת הצד.
חומצות האמינו מקודדות על ידי הקוד הגנטי הקיים בתאים ויוצרות חלבון בתהליך התרגום.
כל החלבונים הקיימים בכל האורגניזמים, החל מחד-תאיים, כגון החיידקים הקדומים, ועד לרב-תאיים איקריוטיים, בנויים מאותן 20 אבני בניין.
20 שיירי צד הנבדלים ביניהם בגודל, בצורה, במטען חשמלי ובתכונות כימיות אחרות מעניקים לחומצות האמינו השונות את ייחודן .
טווח הפונקציות והתפקידים של החלבונים השונים הוא רחב כתוצאה מהשונות במבנה ובתפקוד שבין חומצת אמינו אחת לאחרת.
חומצות האמינו נקשרות זו לזו בקשר המכונה קשר פפטידי וכך יוצרות רצף ראשוני ייחודי של חלבון שיקבע את תפקודו ואת מבנהו.
שתי חומצות אמינו המחוברות בקשר פפטידי נקראות דיפפטיד; שלוש חומצות – טריפפטיד; 10 חומצות ומעלה – פוליפפטיד; פחות מ-50 חומצות – אוליגופפטיד; מעל ל-50 חומצות – חלבון.
ארבע הקבוצות השונות שבחומצה האמינית קשורות לאטום פחמן טטרהדרלי ומכאן שרוב חומצות האמינו הקיימות בטבע הן כיראליות, מלבד חומצת האמינו גליצין שאינה כיראלית.
רוב חומצות האמינו יכולות להימצא בשתי צורות אופטיות הנקראות איזומרים L ו-D, אך רוב החומצות האמיניות מהן בנויים חלבונים ימצאו כאיזומר L.
חומצות אמינו באיזומר D יימצאו במספר מצומצם של חלבונים המופקים על ידי אורגניזמים שוכני ים אקזוטיים, אך עם זאת יימצאו בשפע בדופן התא של פרוקריוטים (פפטידוגליקן).
האיזומרים L ו-D אינם מייצגים את הפעילות האופטית של החומצה האמינית עצמה, אלא מתייחסים לפעילות האופטית של האיזומר של גליצראלדהיד, תרכובת אורגנית בעלת סטריאוכימיה דומה לזו של חומצות אמינו.
עבור רוב חומצות האמינו, לאיזומר L קונפיגורציה מוחלטת S.
חומצות אמינו בתמיסה בעלת pH נייטרלי ימצאו בעיקר כיונים די-פולריים הנקראים גם צוויטריונים (מלשון zwei, היינו שתיים בגרמנית).
בצורה הדי-פולרית הקבוצה האמינית תהיה בעלת מטען חשמלי חיובי (+NH3) והקבוצה הקרבוקסילית בעלת מטען חשמלי שלילי (-COO).
מצבי היוניזציה משתנים עם תלות ב-pH התמיסה.
בתמיסה חומצית (1=pH) רק הקבוצה האמינית תהיה טעונה והקרבוקסילית נייטרלית; כלומר שתי הקבוצות עברו פרוטונציה (קיבלו אטום מימן מהתמיסה).
עם עליה ב-pH ל-pH=2, ריכוז הפרוטונים בתמיסה יורד, הקבוצה הקרבוקסילית תהיה הראשונה למסור את הפרוטון לתמיסה (דה-פרוטונציה).
המצב הדי-פולרי ישלוט ב-pH הנע בין 2 ל-9 ואז הקבוצה האמינית תמסור את הפרוטון כך שכעת הקבוצה הקרבוקסילית טעונה והאמינית נייטרלית.
בגוף האדם יש עשרים ושלוש חומצות אמינו סטנדרטיות המשמשות לבניית החלבונים, הניתנות לצריכה מהמזון.
את חלקן מסוגל הגוף לסנתז בעצמו, בעיקר בתאי הכבד.
חומצות אלו אין האדם חייב לקבל מהמזון ולכן הן נקראות חומצות אמינו בלתי-חיוניות.
בכל רקמות הגוף, ובעיקר בכבד, נעשה גם תהליך המכונה דיאמינציה (deamination), כאשר חומצות אמינו הופכות לחומרים כימיים אחרים וביניהם גם לשומן.
תשע חומצות אמיניות נקראות חומצות אמינו חיוניות משום שאין ביכולתו של גוף האדם לסנתז אותן מתרכובות אחרות ברמה הרצויה ולפיכך עליו לקבל אותן באמצעות צריכת מזון, בעיקר בדרך של פירוק חלבונים.
חומצות האמינו החיוניות המתקבלות בתזונה הן: לאוצין, תראונין, פנילאלנין, ליזין, איזולאוצין, טריפטופן, ולין, מתיונין והיסטידין.
ארבע חומצות האמינו ארגינין, ציסטאין, טירוזין, וטאורין הן חומצות אמינו חצי חיוניות בעיקר בילדים (אף על פי שכימית, טאורין איננה משתייכת לקבוצת חומצת האמינו), משום שהמסלולים המטבוליים המובילים לסינתוזן אינם מפותחים באופן מלא.
גם חומצות אלו מתקבלות על ידי פירוק חלבונים.
בנוסף, יכול גוף האדם לקבל גם את החומצות אלנין, אספרגין, גלוטמין, גליצין, חומצה אספרטית, חומצה גלוטמית, פרולין, סרין וציסטאין בדרך של פירוק חלבונים.
כמות צריכת חומצות האמינו הדרושה תלויה גם בגילו ובמצבו הבריאותי של הפרט, ולכן קשה לקבוע באופן מוצהר את דרישות הגוף לחומצות אמינו מסוימות.
מזון המכיל "חלבון מלא" הוא כזה בו מצויות כל חומצות האמינו הנדרשות לגוף ממקור חיצוני – חומצות האמינו החיוניות.
חלבון מלא מצוי בעיקר במזון מן החי, אף על פי שיש גם מקורות צמחיים.
חומצות אמינו מסועפות (לאוצין, איזולאוצין וולין, אשר להן שיירים אליפטיים בעלי מבנה מסועף) ונגזרותיהן משמשות כתוספי תזונה אצל ספורטאים, בעיקר משום שבניגוד לחומצות האמינו האחרות, הן אינן מתפרקות בכבד, אלא מגיעות דרך מחזור הדם ישירות לשרירים.
ישנן עוד שתי חומצות אמינו: סלנוציסטאין ופירוליזין אשר הגוף מייצר ובונה מהם חלבונים.
אמין אחד ושני קרבוקסילים או יותר
קרבוקסיל אחד ושני אמינים או יותר
מכאן נגזרת תגובה נייטרלית, תגובה חומצית או תגובה בסיסית בסביבה בעלת דרגת חומציות נייטרלית.
ניתן לאפיין את חומצות האמינו לפי תכונות השייר הצדדי: ארומטי או אליפטי, בסיסי או חומצי, הידרופילי או הידרופובי, קוטבי (פולרי) או לא-קוטבי (א-פולרי), ועוד.
לאחרונה, הוצע לכמת את מידת ההידרופוביות או ההידרופיליות של חומצות האמינו בהתאם למדד ההידרופתיות (hydropathy index), המבוססת על שינויי אנרגיה חופשית במעבר מסביבה מימית לממס אורגני.
חומצות אמינו מיוצגות על ידי שלוש האותיות הלטיניות הראשונות של שמן (לרוב) או באות לטינית גדולה אחת, כפי שמצוין בטבלה הבאה.
להלן רשימה של 20 חומצות האמינו החלבוניות :
בנוסף לתכונות המוזכרות מעלה, יש עוד תכונות הנמדדות ב-Ph נייטרלי, למשל מטען חשמלי שלילי או חיובי קבוע, קבוצות הידרופוביות, יכולת יצירת גשרי גופרית, חומצה פירוגלוטמית ועוד .
תכונות אלו נקבעות על פי קבוצת הצד המשתנה מחומצה לחומצה.
קידוד החומצות האמיניות בחומר התורשתי
ישנם שני סוגים של חומצות אמינו בלתי סטנדרטיות המשולבות בחלבונים של יצורים חיים.
הסוג הראשון הוא חומצות אמיניות המיוצרות בתאים מסוימים באותו אופן בו מיוצרות בהם החומצות הסטנדרטיות וכמותן משתלבות בייצור החלבונים.
שתי החומצות האמיניות הנפוצות ביותר בין הבלתי סטנדרטיות מסוג זה הן סלניום-ציסטאין וסלניום-מתיונין.
שתי חומצות אלו דומות לחומצות ציסטאין ומתיונין אלא שאת אטום הגופרית שבהן מחליף אטום סלניום.
הסוג השני של חומצות אמיניות בלתי סטנדרטיות הן כאלה שמיוצרות מחומצות אמיניות סטנדרטיות אחרי שאלה שולבו כבר בחלבון.
כלומר, קודם מיוצר חלבון שמכיל רק חומצות אמינו רגילות ובשלב השני ישנה ראקציה שמשנה את אחד משיירי הצד של אחת החומצות האמיניות המשולבות כבר בחלבון.
דוגמה לחומצה אמינית מסוג זה היא פירוליזין.
בפפטידים סינתטיים – פפטידים שיוצרו במעבדה או במפעל – עשויות להיות חומצות אמיניות בלתי סטנדרטיות נוספות.
חומצות אמיניות אלה עוצבו בידי האדם ויוצרו באופן מלאכותי.
לחלקן יש תפקיד חיוני בתעשייה הכימית, כמו הריאגנטים EDTA ו-Nitriloacetic acid.
פפטידים סינתטיים עשויים לשמש גם כתרופות.
ישנן גם חומצות אמינו בלתי סטנדרטיות ביצורים שונים שאינן משולבות בחלבונים.
דוגמה לחומצה אמינית כזו היא פאבא .
גם GABA היא חומצה אמינית לא-חלבונית הקיימת בכל ממלכות החי.
חומצות שומן הן קבוצה של תרכובות אורגניות בעלות חשיבות עליונה בכל היצורים החיים.
כמעט מאה סוגים של חומצות שומן מצויות בטבע.
הן מתחלקות מבחינה כימית לשלוש קבוצות:
חומצות שומן חד בלתי רוויות
חומצות שומן רב בלתי רוויות
חומצות השומן הלא רוויות מתחלקות גם לשני סוגי איזומרים: ציס וטראנס.
חומצות השומן כולן, מכל הסוגים, עשויות אטומים של פחמן ואטומים של מימן; בקצה כל חומצת שומן קיימת קבוצת קרבוקסיל (COOH); חומצות השומן הן, לפיכך, חומצות קרבוקסיליות.
שדרת החומצה, השרשרת שבמרכזה, עשויה אטומים של פחמן.
לכל אטום של פחמן יש ארבעה אלקטרוני ערכיות, המאפשרים לו ליצור עד ארבעה קשרים.
לפחות שני קשרים מנוצלים לקשר עם הפחמנים השכנים ושאר הקשרים מנוצלים לקשר עם מימן.
אם החומצה לא מכילה קשר כפול כחלק מהשרשרת, תיקרא החומצה "חומצת שומן רוויה".
כלומר, רוויה באטומי מימן שקשורים לכל אטומי הפחמן.
חומצות שומן אלו נוטות להיות מוצקות בטמפרטורת החדר.
אם החומצה מכילה קשר כפול אחד לפחות, תיקרא החומצה "חומצה בלתי רוויה", כלומר, חומצה שאינה רוויה באטומי מימן, היות שבמקום הקשר הכפול לא נזקק כל אחד מהפחמנים המקושרים זה לזה לאטום מימן נוסף כדי להשלים את ארבעת הקשרים, מאחר שהוא משלים זאת בקשר הכפול לפחמן שלצידו.
חומצה זו נוטה להיות במצב צבירה נוזלי בטמפרטורת החדר.
כאשר תהיה החומצה השומנית מחוברת לכל אורכה בעזרת קשרים יחידים ורק קשר אחד יהיה כפול, תיקרא החומצה חד בלתי רוויה, כלומר חסר רק זוג אחד של אטומי מימן.
חומצות מסוג זה נמצאות לרוב בשמן הזית למשל, שמן נוזלי שאם נעשה בכבישה קרה, יהפוך מוצק עם ירידת הטמפרטורה ל-5 מעלות.
כאשר יופיעו שני קשרים כפולים לפחות, תכונה החומצה רב בלתי רוויה, כלומר חסרים שני זוגות אטומי מימן לפחות, למשל: שמן סויה.
שמנים אלה יישארו נוזליים גם כשתרד הטמפרטורה בצורה ניכרת.
ההבדלים במצבי הצבירה נובעים ממהות הקשרים שבין אטומי הפחמן בשרשרת.
קשר כפול, במקרה של איזומריית ציס, גורם לריחוק בין המולקולות ובכך מקטין את חוזק הקשר הבין-מולקולארי.
לכן, ככל שהחומצה פחות רוויה (מכילה יותר קשרים כפולים), היא תנטה לטמפרטורת היתוך נמוכה יותר.
אם הקשר ה-3 בין אטומי הפחמן הוא כפול, מכונה חומצה זו אומגה 3 (ω-3); אם הקשר ה-6 הוא הכפול, מכונה חומצת השומן אומגה 6 (ω-6).
שתי קבוצות אלו הן חומצות שומן חיוניות.
גוף האדם יודע לייצר בכבד, חומצות שומניות שונות מחלבונים ופחמימות וחומצות שומן אחרות.
חומצות שומן אלה שהגוף יודע לייצר בעצמו, נקראות חומצות לא חיוניות מפני שאין הכרח לקבלן מהמזון.
אף על פי שהגוף מייצר את רוב חומצות השומן בעצמו, גוף האדם לא מסוגל להכניס קשר כפול לפחמן הנמצא אחרי מיקום 9 (כשסופרים מהקבוצה הקרבוקסילית).
כתוצאה מכך ישנן שתי קבוצות של חומצות שומן שהן חיוניות לגוף ואינן מיוצרות ממרכיבי תזונה אחרים.
חומצות אלו הן החומצות הרב-בלתי רוויות מקבוצת אומגה 3 (בהן הקשר השלישי בין אטומי הפחמן הוא כפול, בספירה מהקצה הפחמני) ואומגה-6 (בהן הקשר השישי בין אטומי הפחמן הוא כפול, בספירה מהקצה הפחמני).
מתוך כל חומצות השומן מקבוצות אלו, הכינוי "חומצות שומן חיוניות" מתייחס לחומצות בעלות שרשרת הפחמנים הקצרה ביותר בכל קבוצה, וזאת משום שניתן לייצר מחומצת שומן אחת מקבוצות אלו חומצות שומן אחרות מאותה קבוצה על ידי הוספת פחמנים לשרשרת והפיכת קשרים לכפולים (עד המיקום התשיעי מהקבוצה הקרבוקסילית).
אלפא-לינולנית — CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH — חומצת אומגה-3 בעל שרשרת הפחמן הקצרה ביותר.
לינולאית — CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH — חומצת אומגה-6 בעלת השרשרת הקצרה ביותר.
למרות שהגוף מסוגל לייצר את כל חומצות אומגה-3 מחומצה אלפא-לינולנית, לצורך פעולה תקינה של האנזימים המעורבים בתהליך יש צורך בכמות מספקת של מינרלים וויטמינים חיוניים כגון אבץ, מגנזיום, ויטמין B6, ניאצין וויטמין C.
בקבוצות אוכלוסייה הסובלות מחוסר בחלק ממרכיבים תזונתיים אלו רצוי לצרוך גם חומצות אומגה-3 נוספות כגון EPA ו-DHA המצויות בעיקר בדגים.
למרות שהן חומצות אומגה-3 והן חומצות אומגה-6 נחשבות לחיוניות, התזונה המערבית כוללת כמויות גבוהות מאוד של חומצות אומגה-6 וכמויות נמוכות של חומצות אומגה-3, לעיתים ביחס שמגיע עד 1 ל-20 ויותר.
מחקרים בתזונה הראו כי לצורך פעילות תקינה של הגוף חשוב לשמור על יחס מאוזן יותר בין צריכת חומצות אומגה-3 לחומצות אומגה-6, ועל כן תזונאים ממליצים כיום להעשיר את התזונה במרכיבים המכילים חומצות אומגה-3 ולצמצם מזונות העשירים בקבוצה השנייה.
איזון זה חשוב ביותר לשמירה על מערכת העצבים (מניעת דיכאון ושמירה על הזיכרון) ולשמירה על הלב והעור.
שומן מהחי הוא בדרך כלל רווי.
שנים רבות חשבו כי לאור התכונה שלו של העלאת רמות הכולסטרול בגוף, יש להמעיט ככל הניתן בצריכתו וזוהי המלצת משרד הבריאות גם כיום.
עם זאת, בשנים האחרונות יש דעות רבות בנושא:
היו מחקרים שמצאו שצריכת שומן רווי אינה גורמת למחלות לב.
מחקר אחר מצא שהחלפת שומן רווי בפחמימות או בחומצות שומן חד בלתי רוויות לא מנעה מחלות לב אך החלפתו בחומצות שומן רב בלתי רוויות כן מנעה.
על פי משרד הבריאות מקורות שומן טובים הם: "שמני קנולה, זית, סויה, תירס, חמניות ופשתן וכן אבוקדו, גרעינים (חמניות, שומשום ודלעת), שקדים, טחינה ואגוזים" וכן "דגים, בעיקר שמנים, כמו סרדינים, פורל, סלמון, הרינג, מקרל ובורי."
המקורות הטובים ביותר לחומצות שומן חיוניות מסוג אומגה 3 הם דגי ים ממים עמוקים ושמן פשתן.
מקורות טובים נוספים הם שמן קנולה בכבישה קרה (לא בבישול המוביל לחימצון), תרד, אגוז מלך וכן זרעי פשתן הנאכלים בצורה נכונה.
חומצות השומן מפורקות בתאים איקריוטיים במיטוכונדריה; הרכבת חומצות שומן, לעומת זאת, נעשית בציטופלזמה.
הפרדה זו מייעלת את התהליכים ומאפשרת בקרה טובה יותר עליהם.
המסלול השכיח ביותר לפירוק חומצות שומן נקרא חמצון בטא (β).
במקרה של טריגליצרידים מופרדות בתחילה שלוש חומצות השומן מהגליצרול.
החומצות מתפרקות למקטעים בני שני אטומי פחמן אשר מאוחר יותר הופכים לשיירי אצטיל, המשמשים לסנתוז חומרים רבים בתא.
רוב שיירי האצטיל נקשרים לקואנזים A ונכנסים אף הם למעגל קרבס.
בשלב הראשון של מעגל קרבס מתרכב האצטיל עם אוקסאלואצטט ומתקבלת חומצת לימון (קואנזים A, המשמש כנשא בלבד, ניתק מהאצטיל וקולט לאחר מכן קבוצות אצטיל נוספות).
עם סיום סיבוב שלם של מעגל קרבס מתחמצנת קבוצת האצטיל חמצון מלא והופכת לשתי מולקולות של פחמן דו-חמצני אשר נפלט אל הסביבה (ביצורים מפותחים דרך הריאות בתהליך הנשימה).
השלב האחרון והמכריע של תהליך הוא הנשימה התאית: הזרחון החמצוני.
חמצון חומצות שומן מתרחש בעזרת רדיקלים חופשיים.
כתוצאה מחמצון זה נוצר דיאלדהיד מלוני וחומצות קרבוקסיליות של חומצות שומן.
חומצות קרבוקסיליות הן קבוצה של תרכובות אורגניות.
חומרים ידועים רבים הם חומצות קרבוקסיליות, ביניהם חומצה אצטית (חומץ), חומצה לקטית (חומצת חלב) והתרופה אספירין (חומצה אצטילסליצילית).
חומצות השומן, המרכיבות את רוב השומנים והשמנים, הן חומצות קרובוקסיליות ארוכות שרשרת.
כל החומצות הקרבוקסיליות מכילות קבוצה פונקציונלית משותפת: קבוצת הקרבוקסיל (COOH), המורכבת מאטום פחמן, שני אטומי חמצן ואטום מימן.
קבוצה זו מורכבת למעשה משתי קבוצות אחרות: קבוצת קרבוניל (C=O, אטום פחמן הקשור בקשר כפול לאטום חמצן) וקבוצת הידרוקסיל (OH, אטום חמצן הקשור לאטום מימן).
שמה של קבוצת הקרבוקסיל מהווה גם הוא חיבור (במקרה הזה, הלחם בסיסים) בין שמותיהן של שתי הקבוצות.
בתנאים מסוימים (למשל – כשהחומצה מומסת במים) נוטה אטום המימן לעזוב את המולקולה, בהותירו אחריו מטען שלילי יחיד; במצב זה מכונה החומר יון קרבוקסילט.
חומצה קרבוקסילית המכילה בנוסף לקבוצת הקרבוקסיל גם קבוצת קרבוניל נוספת מכונה חומצת קטו (Keto).
דוגמה לחומצה כזו היא חומצה פירובית.
חומצת α-קטו (אלפא-קטו) היא חומצה בה קבוצת הקרבוניל נמצאת בסמיכות לקבוצת הקרבוקסיל; בחומצת β-קטו קיים מרווח של אטום פחמן אחד בין קבוצת הקרבוניל וקבוצת הקרבוקסיל; וכן הלאה (תוך שימוש באותיות יווניות).
מונחון IUPAC מגדיר את הדרך לקביעת שמותיהן של החומצות הקרבוקסיליות.
שמה הכימי של חומצה קרבוקסילית מורכבת מתחילית המציינת את מספר אטומי הפחמן במולקולה, ומהסופית -וֹאית (חומצות דו-קרבוקסיליות יקבלו את הסיומת -דִיוֹאִית).
השייר Ph מייצג קבוצת פֵנִיל (טבעת בנזן החסרה אטום מימן אחד: C6H5).
לחומצות קטו מתווספת התחילית אוקסו לציון קבוצת הקרבוניל, בתוספת ספרה מציינת את מיקום הקרבוניל.
שמה הכימי של חומצה פירובית, למשל, הוא חומצה 2-אוקסופרופנואית; היא מכיל 3 אטומי פחמן (פרופ-) וקבוצת קרבוניל הקשורה לאטום הפחמן השני בשרשרת.
החומצות מסודרות לפי שמותיהן המוכרים; השמות הכימיים ניתנים בסוגריים:
חומצת נמלים (חומצה מתָנואית; שם טריוויאלי נוסף: חומצה פוֹרמית; בלטינית פורמיקה פירושו "נמלה"): זוהי החומצה הקרבוקסילית הפשוטה ביותר, והשייר R מייצג בה אטום מימן בודד.
היא משמשת בתעשיית העור והגומי, ומופקת בתעשייה על ידי תגובה בין נתרן הידרוקסידי ופחמן חד-חמצני.
זהו תוצר התסיסה הסופי של מספר סוגי חיידקים.
חומצה אצטית (חומצה אתָנואית; ידועה יותר כחומץ; בלטינית אצטוּם פירושו "חומץ"): בנוסף לתפקידה הידוע בתחום המזון, משמשת החומצה האצטית כחומר מוצא להפקת עשרות חומרים אורגניים אחרים בתעשייה הכימית.
חומצה סוּקצינית (חומצה בוטַנדיואית; בלטינית סוקצינום פירושו "שרף"; החומצה התגלתה לראשונה בשרף של עצים): מהווה מרכיב חשוב בתהליך הנשימה התאית, המתרחש בתאיהם של רוב היצורים, ביניהם האדם.
חומצה בוּטירית (חומצה בּוּטָנואית; חומצת חמאה): אחד מהמרכיבים הנותנים לחמאה ולגבינה את טעמן.
חומצה סליצילית (2-חומצה הידרוקסיבנזואית; בלטינית סַלִיקְס פירושו "עץ ערבה"; החומצה מצויה בקליפת העץ): ידועה מאז ימי קדם כחומר משכך כאבים.
בתוספת שייר אצטיל מתקבל חומר הידוע כאספירין, התרופה הנמכרת ביותר בכל הזמנים.
חומצה טרטרית (3,2-דיהידרוקסי-חומצה בוטֵנדיואית): נמצאת בפירות רבים; מלח האשלגן שלה נוטה להצטבר בחביות יין, כתוצר של תהליך תסיסת הגלוקוז בענבים.
החומצה הטרטרית הביאה, בעזרתו של לואי פסטר, ללידת מדע הסטריאוכימיה .
חומצה פלמיטית (חומצה הקסהדקנואית): אחת מחומצות השומן הנפוצות והפשוטות ביותר.
מורכבת מקבוצת קרבוקסיל המלווה בשרשרת פחמימנית בעלת 16 פחמנים.
זוהי חומצת השומן הראשונה שמיוצרת בתאיהם של בעלי חיים, והיא מהווה חומר מוצא לחומצות שומן אחרות.
חומצת מימן כלורי (קרויה גם חומצת מלח, חומצה מלחית, חומצה הידרוכלורית (Hydrochloric acid), מי אש וחומצה מוריאטית (Muriatic acid)) היא חומצה הנוצרת כשהגז מימן כלורי מתמוסס במים.
הגז מורכב מאטום אחד של מימן ואטום אחד של כלור, ונוסחתו: HCl.
חומצת מימן כלורי היא תמיסה שקופה וחסרת צבע ומכונה לעיתים קרובות בטעות חומצה כלורית או חומצת כלור; אולם כינויים אלה מתייחסים לחומצה אחרת, שנוסחתה HClO3.
חומצת מימן כלורי היא אחת החומצות החזקות ביותר; כשהגז מומס במים הוא מתפרק כמעט באופן מושלם ליוני כלור וליוני מימן (כלומר, פרוטונים); יוני המימן מתרכבים מיד עם המים ויוצרים יוני הידרוניום:
למרות היותה חומצה חזקה, חומצה מלחית היא הפחות מסוכנת מבין החומצות החזקות הידועות בכימיה, זאת עקב אדישותה לתגובות חמצון-חיזור (תגובות חמצון-חיזור הן הגורם לנזקים לתאים ולרקמות).
כשמשליכים לתוכה מתכות זולות כמו אלומיניום, ברזל או אבץ היא ממיסה אותן בתהליך אקסותרמי, יוצרת מלח כלורי עם המתכת ומביאה לשחרור גז מימן.
חומצה מלחית משמשת את האדם מאז ימי קדם.
היא התגלתה על ידי האלכימאי הפרסי ג'בּיר בשנת 800 לספירה.
כיום מיוצרים ברחבי העולם כ-20 מיליון טון מימן כלורי בשנה.
הגז והחומצה משמשים במאות תגובות בתעשייה הכימית.
כשחומצה מלחית באה במגע עם בסיס נוצר כלוריד – מלח של חומצה כלורית:
תגובה זו בין חומצה מלחית ונתרן הידרוקסידי מביאה ליצירת מים ונתרן כלורי, הידוע יותר כמלח בישול.
חומצה מלחית נמצאת בתאיהם של רוב היצורים החיים.
בגוף האדם מופרשת חומצה מלחית בריכוז גבוה בקיבה, שם היא משמשת להרג חיידקים ולהפעלת הזימוגן פפסין.
כשרירית הקיבה נפגעת, כתוצאה מזיהום חיידקי, למשל בדלקת, עלולה החומצה המלחית לאכל את רקמת הקיבה ולגרום לצרבת, ובמקרים חמורים אף לכיב קיבה (אולקוס).
החומצה המלחית המתערבבת עם המזון בקיבה, עוברת בהמשך ביחד עמו אל התריסריון, שבו היא מנוטרלת על ידי הבסיס נתרן מימן פחמתי (NaHCO3), המופרש אל התריסריון מהלבלב.
חומצת לואיס היא תרכובת אשר יכולה לקבל זוג אלקטרונים וליצור קשר קוולנטי קואורדינטיבי.