Laktāts pret pienskābi
Pienskābe un laktāts ir viena otras konjugēta skābe un bāze. Ķīmiski to atšķirība ir tajā, ka ir un nav ūdeņraža. Pienskābe ir vāja skābe, taču tā ir stiprāka par etiķskābi.
Pienskābe
Pienskābe ir karbonskābe. Pirmo reizi pienskābi izolēja un identificēja zviedru ķīmiķis Karls Vilhelms Šēle 1780. gadā. To sauc arī par pienskābi, jo to ražo no piena.
Pienskābes ķīmiskā formula ir C3H6O3 Tai ir sekojoša struktūra. Pēc karboksilgrupas nākamajam oglekļa atomam ir pievienota hidroksilgrupa. Tāpēc pienskābe ir alfa hidroksilskābe. Oglekļa atoms, kurā ir pievienota hidroksilgrupa, ir hirāls. Tāpēc pienskābei ir divi optiskie izomēri. Tās ir L-(+)-pienskābe vai (S)-pienskābe, un otra ir tās spoguļattēls D-(-)-pienskābe vai (R)-pienskābe.
Tā kā vienā molekulā ir hidroksilgrupa un karboksilgrupa, kā arī to tiešā tuvumā, pienskābē var novērot intramolekulāro ūdeņraža saiti. Tas padara pienskābi par labu protonu donoru (nekā etiķskābi). Citiem vārdiem sakot, iekšējās molekulārās ūdeņraža saites dēļ karboksilgrupa nespēj spēcīgi piesaistīt savu protonu; tādējādi to mēdz viegli noņemt.
Pienskābes molārā masa ir 90,08 g mol−1 Tā kā tā ir maza organiska molekula ar polārām grupām, tā sajaucas ar ūdeni un ir hidroskopiska. Tas ir arī sajaucams ar etanolu. Pienskābe tiek ražota anaerobos apstākļos dzīvniekiem. Šo procesu sauc par fermentāciju. To ražo no piruāta, izmantojot enzīmu laktātdehidrogenāzi. Parasti fermentācija šūnās nenotiek, bet fiziskās slodzes laikā pienskābe var veidoties lielos daudzumos. Pienskābi var ražot arī no pienskābes baktērijām. Šādi to ražo rūpnieciski. Pienskābi izmanto farmācijas rūpniecībā pārtikai un mazgāšanas līdzekļiem.
Laktāts
Laktāts ir anjons, ko iegūst no pienskābes. Kad pienskābe tiek izšķīdināta ūdenī, tai ir tendence disociēties un veidojas laktāta jons un protons. Tas ir -1 uzlādēts jons. Pienskābes pka ir 3,86. Fizioloģiskos apstākļos pH ir augstāks par pienskābes pKa. Tātad lielākā daļa pienskābes organismā ir disociēta un atrodas laktāta veidā. Tāpēc laktāts ir pienskābes konjugētā bāze. Laktātam ir formula CH3CH(OH)COO−
Laktāts ir svarīgs smadzeņu vielmaiņas procesā. Vingrinājumu laikā muskuļos tiek ražots laktāts.
Pienskābe pret laktātu
- Laktāts rodas pienskābes deprotonēšanas rezultātā.
- Pienskābe spēj dot protonu, bet laktāts nespēj.
- Šķīdumos (šūnu šķidrumā) dominē laktāta forma.
- Laktāts ir anjons; tāpēc ir -1 maksa. Pienskābei nav maksas.
- Laktāts ir pienskābes konjugētā bāze.
- Pienskābei ir iekšmolekulāra ūdeņraža saite, savukārt laktātam nav.
- Pienskābe var iziet cauri lipīdu membrānām, bet laktāts nevar.
