Mikor jut eszedbe a periódusos rendszer? A darabokat egy kaparós deszkán? Talán a középiskolai kémiaórára gondol. Talán az egyetemen egy előadóterem falára vakolt színes asztalra gondol. Talán emlékszel a kedvenc tanárodra, aki valamit felgyújtott az osztályterem előtt. Kémia tanársegéd vagyok a Richmondi Egyetemen, és amikor meghallom a “periódusos rendszer” kifejezést, az életre gondolok.
Arra gondolok, hogy a minket körülvevő és a mindennapjainkat meghatározó molekulák és vegyszerek a tevékenységek az asztalon található elemekből állnak – fenntartják életünket, szépséget hoznak a világba és létfontosságúak az orvostudományban.
A periódusos rendszer minden oszlopát csoportnak nevezzük. A csoport minden tagjának hasonló elektronelrendezése van, ami hasonló kémiai tulajdonságokat eredményezhet. A 15. csoport elemei – nitrogén, foszfor, arzén, antimon, bizmut és moszkovium – érdekesek számomra az életben, valamint a kutató laboratóriumban betöltött központi szerepük miatt. Az egyik elem, amelyet vizsgálunk, a foszfor a szerves szerepe a sejtek sorsában.
Mielőtt azonban rátérnénk ezekre a részletekre, vessünk egy rövid pillantást a csoport 15 elemére. Egyedülállóak történelmükben, felhasználásukban és tulajdonságaikban.
15. csoport – életet ad és halált okoz
A nitrogén (N) légköri formájában (N₂) kb. A belélegzett levegőnk 78% -a. Amikor a növényi gyökerekben élő baktériumok felhasználható formává alakítják át az úgynevezett nitrogénmegkötés útján, a nitrogén ezen elemi formája beépül számos, az élethez szükséges vegyületbe – például fehérjékbe és DNS-be. Az oszlop alján Moscovium (Mc) található, ami érdekes, mert a természetben nem igazán létezik. Ez egy radioaktív elem, amelyet csak laboratóriumban lehet előállítani, és kevesebb, mint egy másodpercig fennmarad.
Az arzén (As) ismerős lehet számodra a mérgezésekkel való összefüggése miatt. 1494-ben Pico della Mirandolát, a reneszánsz idején élő olasz humanista filozófust arzén mérgezte meg, bár korai halála körüli részletekről még mindig viták folynak. Sokáig azt hitték, hogy Napóleon Bonaparte 1821-ben halt meg arzénterhelés miatt, de élete különböző szakaszaiból származó tartósított hajminták kiterjedt összehasonlítása után a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy az arzén megnövekedett szintje valószínűleg a korabeli tartósítási technikáknak köszönhető. Nemrégiben az Egészségügyi Világszervezet becslése szerint Bangladesben az arzénnal szennyezett ivóvíz több mint 9000 halálesetet eredményezett 2001-ben. Az arzén mérgezését és elpusztítását nem teljesen értik, de kétségtelen, hogy ez az elem a létfontosságú szervek pusztulását okozza az emberi szervezetben. test.
Ha az antimon (Sb) elemet három oxigénatommal kombinálva antimon-trioxidot képeznek, akkor ezt széles körben használják bútorok, szőnyegek égésgátlójaként , függönyök, gumi, műanyagok és ragasztók. E háztartási termékekben ennek a molekulának a mennyisége általában nagyon kicsi, és ezeket az antimonszinteket biztonságosnak tekintik.
A bizmut (Bi) a periódusos rendszer ugyanazon sorában található fém, mint számos mérgező fém; a bizmutot tartalmazó vegyületek azonban ártalmatlanok. A bizmut-vegyületek jellegzetes és kívánatos ezüstös csillogásuk miatt megtalálhatók a kozmetikumokban. Még akkor is, ha még nem használt bizmut-tartalmú testápolási termékeket, valószínűleg találkozott vele a jól ismert antacid Peptobismol®-ban, amelyet gyomorrontások kezelésére használnak, vagy július negyedikén, amikor tűzijátékot néz. Ez egy bizmut-vegyület, amely a sárkánytojás tűzijátékának recsegő hangjait okozza.
Végül, de nem utolsósorban a 15. csoport elemei közül a foszfor (P). Hennig Brandt alkimista fedezte fel 1669-ben, és a görög “foszforosz” szóból nevezte el, ami a fényt hozza. Ez azért van, mert amikor az elemi forma kölcsönhatásba lép a légköri oxigénnel, ragyogó fényt termel. A kémikusok kitalálták, hogyan lehetne kihasználni a ez a reakció a mérkőzések kialakulásához. A gyufának a piros csúcsa ma is tartalmaz egyfajta foszfort.
Foszfátok – a rákos sejtek sorsának szabályozása
Az elem által generált szikrák mellett A foszfor egy foszfát néven ismert vegyületben található: négy oxigénatomhoz kapcsolt foszfor.A sejtekben, ha egy foszfátmolekula kapcsolódik egy fehérjéhez, akkor bekapcsolhatja vagy aktiválhatja a fehérjét, hogy a sejtben képes legyen ellátni a növekedését.
Amikor a foszfát már nem kapcsolódik a fehérjéhez, a sejtek leállnak. Szinte úgy gondolhat rá, mint a fent leírt mérkőzésekre – amikor a foszfát megvan, a gyulladás meggyulladhat, és folytatható az üzlet. A foszfát eltávolításakor a gyufa csak egy bot, és nem világít; a sötétben nem történhet annyi munka.
A rákos sejtekben a foszfátállapot kontrollálatlan. Képzeljen el sok meggyújtott gyufát és egy nagyon világos helyiséget, amely aktivitást eredményezhet. Ennek a tevékenységnek súlyos következményei lehetnek a sejtekre. Például a szabályozatlan növekedés és migráció rákhoz vezethet.
A Richmondi Egyetemen működő laboratóriumomban érdekeltek vagyunk megérteni ezeket a foszfátokat és különösen egy fehérjét, amely kölcsönhatásba lép velük. Ez a MEMO1 nevű fehérje nagy mennyiségben található emlőrákos betegeknél, és segíti a foszfátokat abban, hogy mindig kötődjenek a fehérjékhez. Megpróbáljuk megérteni, hogy a MEMO1 kölcsönhatásba lép ezekkel a foszfátokkal, és stratégiákat dolgozunk ki az interakciók megszakítására.
Reméljük, hogy munkánk feltár egy módszert, amely elősegíti a foszfátok eltávolítását, hogy megakadályozza a sejtek ellenőrizetlen szaporodását – más szóval, a mérkőzések elfújását.
Tehát legközelebb hallja a “periódusos rendszer” szavakat, kérjük, gondoljon az életre. Gondoljon azokra a molekulákra, amelyekkel minden nap minden pillanatában találkozik, gondoljon arra a gyógyszerre, amely egészségessé teszi Önt, és gondoljon azokra, akik azon dolgozunk, hogy megértsük, hogyan tarthatunk meg ilyen módon .