Vituo vya Chiral katika isoma za macho

Orodha ya maudhui:

Vituo vya Chiral katika isoma za macho
Vituo vya Chiral katika isoma za macho
Anonim

Kuna mchanganyiko kama huu: asidi ya tartaric. Ni bidhaa taka ya tasnia ya mvinyo. Hapo awali, asidi ya tartari hupatikana katika juisi ya zabibu kwa namna ya chumvi yake ya sodiamu ya asidi. Hata hivyo, wakati wa mchakato wa fermentation, sukari chini ya hatua ya chachu maalum hugeuka kuwa pombe, na kutokana na hili umumunyifu wa chumvi ya tartaric hupungua. Kisha inapita, ambayo inaitwa tartar. Ni crystallized, acidified na, mwisho, asidi yenyewe hupatikana. Hata hivyo, mambo si rahisi kwake.

Pasteur

Kwa hakika, myeyusho una asidi mbili: tartaric na nyingine, zabibu. Wanatofautiana kwa kuwa asidi ya tartaric ina shughuli za macho (inazunguka ndege ya mwanga wa polarized kwa haki), wakati asidi ya zabibu haifanyi. Louis Pasteur alichunguza jambo hili na kugundua kuwa fuwele zinazoundwa na kila moja ya asidi ni picha za kioo za kila mmoja, yaani, alipendekeza uhusiano kati ya sura ya fuwele na shughuli za macho za vitu. Mnamo 1848, baada ya mfululizo wa majaribio, alitangaza aina mpya ya isomerism ya asidi ya tartaric, ambayo aliiita enantiomerism.

Vant Hoff

Jacob van't Hoff alianzisha dhana ya kinachojulikana kama atomu ya kaboni isiyolinganishwa (au chiral). Hii ni kaboni ambayo imeunganishwa kwa atomi nne tofauti katika molekuli ya kikaboni. Kwa mfano, katika asidi ya tartaric, atomi ya pili kwenye mnyororo ina kundi la carboxyl katika majirani zake.hidrojeni, oksijeni na kipande cha pili cha asidi ya tartari. Kwa kuwa katika usanidi huu kaboni hupanga vifungo vyake kwa namna ya tetrahedron, inawezekana kupata misombo miwili ambayo itakuwa picha za kioo za kila mmoja, lakini haitawezekana "kudhani" moja juu ya nyingine bila kubadilisha utaratibu wa vifungo katika molekuli. Kwa njia, njia hii ya kufafanua uungwana ni pendekezo la Lord Kelvin: onyesho la kikundi cha alama (kwa upande wetu, alama ni atomi kwenye molekuli) ambazo zina upole kwenye kioo bora cha gorofa haziwezi kuunganishwa na kikundi cha alama zenyewe..

Fomula ya jumla ya enantiomers
Fomula ya jumla ya enantiomers

Ulinganifu wa molekuli

Maelezo ya kioo yanaonekana rahisi na mazuri, lakini katika kemia ya kisasa ya kikaboni, ambapo molekuli kubwa sana huchunguzwa, mbinu hii ya kubahatisha inahusishwa na matatizo makubwa. Kwa hivyo wanageukia hisabati. Au tuseme, ulinganifu. Kuna kinachojulikana vipengele vya ulinganifu - mhimili, ndege. Tunasokota molekuli, na kuacha kipengele cha ulinganifu kikiwa thabiti, na molekuli, baada ya kugeuka kupitia pembe fulani (360°, 180°, au kitu kingine chochote), huanza kuonekana sawa kabisa na mwanzoni.

Na atomi ya kaboni isiyolinganishwa sana iliyoletwa na van't Hoff ndiyo msingi wa aina rahisi zaidi ya ulinganifu. Atomi hii ndio kitovu cha kilio cha molekuli. Ni tetrahedral: ina vifungo vinne na vibadala tofauti kwa kila moja. Na kwa hivyo, kugeuza muunganisho kwenye mhimili ulio na atomi kama hiyo, tutapata picha inayofanana tu baada ya mzunguko kamili wa 360 °.

Kwa ujumla, kitovu cha sauti cha molekuli kinaweza kuwa si kimoja tuchembe. Kwa mfano, kuna kiwanja hicho cha kuvutia - adamantane. Inaonekana kama tetrahedron, ambayo kila makali yamepigwa kwa nje, na katika kila kona kuna atomi ya kaboni. Tetrahedron ina ulinganifu kuhusu kituo chake, na hivyo ni molekuli ya adamantane. Na ikiwa vibadala vinne tofauti vitaongezwa kwa "nodi" nne zinazofanana za adamantane, basi pia itapata ulinganifu wa uhakika. Baada ya yote, ikiwa unaizungusha kuhusiana na "kituo cha mvuto" wake wa ndani, picha itaambatana na ile ya awali tu baada ya 360 °. Hapa, badala ya atomi isiyolinganishwa, jukumu la kituo cha chiral linachezwa na kituo "tupu" cha adamantane.

Adamantane na kituo chake cha uimbaji
Adamantane na kituo chake cha uimbaji

Stereoisomers katika misombo ya kibiolojia

Uungwana ni sifa muhimu sana kwa misombo amilifu ya kibayolojia. Isoma tu zilizo na muundo fulani hushiriki katika michakato ya shughuli muhimu. Na karibu vitu vyote muhimu kwa mwili vinapangwa kwa namna ambayo wana angalau kituo cha chiral. Mfano maarufu zaidi ni sukari. Hiyo ni glucose. Kuna atomi sita za kaboni kwenye mlolongo wake. Kati ya hizi, atomi nne zina vibadala vinne tofauti karibu nao. Hii ina maana kwamba kuna uwezekano wa isoma 16 za macho za glukosi. Wote wamegawanywa katika vikundi viwili vikubwa kulingana na usanidi wa atomi ya kaboni ya asymmetric karibu na kikundi cha pombe: D-saccharides na L-saccharides. D-saccharides pekee ndizo zinazohusika katika michakato ya kimetaboliki katika kiumbe hai.

Stereoisomers ya glucose
Stereoisomers ya glucose

Pia mfano wa kawaida wa stereoisomerism katika kemia ya viumbe hai ni asidi ya amino. Yote ya asiliamino asidi zina vikundi vya amino karibu na atomi ya kaboni iliyo karibu zaidi na kundi la kaboksili. Kwa hivyo, katika asidi yoyote ya amino, atomi hii itakuwa ya asymmetric (vibadala mbalimbali - kikundi cha kaboksili, kikundi cha amino, hidrojeni na mnyororo uliosalia; isipokuwa ni glycine yenye atomi mbili za hidrojeni).

Amino asidi L- na D-mfululizo
Amino asidi L- na D-mfululizo

Kwa hiyo, kulingana na usanidi wa atomi hii, amino asidi zote pia zimegawanywa katika mfululizo wa D na L, katika michakato ya asili pekee, tofauti na sukari, L-mfululizo hutawala.

Ilipendekeza: