Свързани статии

имат

Ако попитате химик "Кой елемент с еднобуквен символ наистина трябва вместо това да има петбуквен символ?" много биха казали сяра.

Неговият атомен символ е S, но може да се твърди, че „тинкът“ трябва да бъде залепен за „S“, защото много съдържащи сяра химикали са всякакви гадни. Надуши ги.

  1. Метантиол (известен още като метилмеркаптан) -1 от 3-те химикали, които придават на пердетата прекрасната им същност
  2. Сероводород и диметилсулфид - Другите 2
  3. Изоамил меркаптан - Един от компонентите, изхвърлени от анална жлеза на скункс.

Добре, нека вземем бърз таймаут, за да разгледаме този въпрос. Дори ако вашето научно образование се състои само от четене на една статия на уебсайта на "Лудия Джо" на Меркола, мисля, че всички можем да се съгласим, че всичко, което излиза от аналната жлеза на скунс, няма да ухае толкова страхотно.

  1. t-бутил меркаптан - добавен към природния газ, за ​​да му придаде мирис (като предпазна мярка, тъй като природният газ няма мирис)

Добре, разбрахте. Сярата е смрадлива. Убер-блогърът по химия Дерек Лоу прави мислите си по въпроса забавно ясни.

"Сега, тиофенол (1) не е известен като голям индуктор на носталгия. Подобно на другите малкомолекулни серни съединения, той смърди без да лети. "

Вмирисана или не, сярата играе критична роля в живите организми. Една от причините е, че има раздвоена личност. Тиолите (химикали, които съдържат сяра-водородна връзка, наричани още меркаптани) лесно се превръщат в дисулфиди, които могат да действат, за да задържат молекулите заедно. Но дисулфидите лесно се връщат обратно към тиолите, които не го правят. Това е един от начините на природата да контролира структурата на протеините. Тази взаимна конверсия е и причината, поради която къдренето работи, че гумите са по-здрави и слузът е дебел или тънък. Това е една и съща химия (Фигура 1).

Фигура 1. Две тиолови молекули (вляво) се превръщат в една дисулфидна молекула чрез образуване на сяра-сярна връзка (реакция на окисление). Но реакцията е обратима; дисулфидът може лесно да се превърне обратно в неговите тиолови компоненти (реакция на редукция). R е кратко за всеки въглероден атом.

ДИСУЛФИДИТЕ СА ПЪТНИ ЧАНТИ

Причината, поради която някой от тези неща работи, е, че дисулфидира абсолютно ЛЮБОВ тиоли и не ги интересува кой точно ще се свърже. Те ще реагират с всичко с SH залепен за него (Фигура 2.). Тази реакция прекъсва S-S връзка.

Фигура 2. Дисулфидите не се отличават особено с партньорите си.

С определени изключения.

Може би най-важната сяросъдържаща биомолекула е аминокиселината цистеин, една от 20-те аминокиселини, от които са изградени протеините, и една от само двете, които съдържат сяра. Цистеинът/цистинът се подлагат на същата интерконверсия (Фигура 3). Тъй като цистеинът е аминокиселина, той ще бъде намерен в повечето протеини, така че тази взаимовръзка играе критична роля за задържане на протеиновите нишки заедно или за оставянето им да се отделят (Фигура 6).

Фигура 3. Взаимодействието на цистеин и цистин играе огромна роля в структурата на протеините.

На странична бележка. Цистеин срещу цистин. Какъв зъл садист измисли това? Чудно ли е, че органичната химия държи хората далеч от медицинското училище? Помислете за случая със Стив:

Горкият Стив. Той просто не можеше да поддържа аминокиселините си прави.

ХИМИЯТА НА ПЕРМЕНТА

Кератините са семейство от силни нишковидни протеини, които изграждат косата и ноктите. Нишките са направени още по-здрави, тъй като са омрежени с други нишки чрез дисулфидна връзка между цистеиновите остатъци (2) върху отделни вериги протеини (Фигура 4). Тази взаимна конверсия на цистеин и цистин е една от причините, поради които тиолите са толкова важни за жизнените процеси. И за къдрене.

Фигура 4. Модел на кератин (оранжеви къдрици). Червената линия (зелена стрелка) представлява цистиновата дисулфидна връзка, която е прекъсната.

Ето стъпките за къдрене. Някои от вас са ги преживели и са ги помирисали. Ето как работят (Фигура 5).

Етап 1: Амониевият тиогликолат, редуциращ агент, разрушава цистиновите дисулфидни връзки, които свързват кератиновите нишки и придават твърдост на косата.

Фигура 5. (отгоре) Амониевият тиогликолат (това смърди салона за красота) химически разкъсва дисулфидната връзка, образувайки два по-малки кератинови фрагмента, всеки от които има диолфидна група на тиол.

Стъпка 2: „Отслабената“ коса след това се манипулира физически - навива се, изправя се и т.н., за да се промени формата.

Стъпка 3: След като това бъде направено (отнема известно време да се стегне), косата след това се изплаква с водороден прекис, окислителен реагент, който реформира дисулфидни връзки. Но тези нови връзки ще се различават от тези в оригиналната коса. Процесът на къдрене премества кератиновите нишки наоколо, така че образуваните дисулфидни връзки да се различават от тези, които са били скъсани. Именно този процес на счупване, изместване, реформиране придава на косата новата форма (Фигура 6).

Фигура 6. Образуването на нови дисулфидни връзки придава на косата новата форма.

КАК СЕ СВЪРЗВА ПЕРМЕННАТА ХИМИЯ С ЦИСТИЧНАТА ФИБРОЗА?

Странно е, че химията на слузта е концептуално идентична с тази на косата - взаимозаменяемостта на тиоли и дисулфиди. Но в този случай ние искаме дисулфидните връзки да бъдат прекъснати (намалени), но не и реформирани. По този начин гъстата слуз, един от белезите на муковисцидозата, става по-малко дебела. Има лекарство, наречено Mucomyst, което прави точно това. Химичното му наименование е N-ацетилцистеин (NAC) (3). При вдишване N-ацетилцистеинът, точно както амониевият тиолат направи с косата, преследва дисулфидни връзки в слузта (Фигура 7).

Фигура 7. Химичните структури на амониевия тиогликолат (отгоре) и N-ацетилцистеин (отдолу). "Бизнес краят" на двете молекули е тиоловата група (син кръг).

Химията на изтъняване на слуз е показана на фигура 8. Обърнете внимание на сходството с фигури 4 и 5.

Фигура 8. Нишките на мукопротеините, протеини, които съставят слуз, са свързани помежду си чрез дисулфидни връзки. Това прави слузта по-плътна и по-лепкава. Хората с муковисцидоза страдат от запушени дихателни пътища поради натрупаната плътна слуз. Когато NAC се вдишва, той прекъсва дисулфидните връзки в слузта, което го кара да изтънява. След това може да се изкашля или да се отстрани чрез засмукване. Източник: Адаптирано от slideshare.net

Химията не е ли страхотна? Същата реакция може да оформи косата ви или да ви помогне да дишате по-добре. Единствената разлика между лечението на косата и муковисцидозата е, че се използват различни тиоли (които извършват една и съща химическа трансформация) и че (очевидно) след като дисулфидните връзки в слузта се разкъсат, не бихте искали те да се реформират.

Доста готини неща. Въпреки че Стив може да не се съгласи.

(1) Тиофенолът е подгрупа от тиоли, наречени арил меркаптани. Сярата е прикрепена към бензенов пръстен. Няма значение. Все още смърди.

(2) Когато аминокиселината е част от протеин, тя обикновено се нарича остатък.

(3) Ако N-ацетилцистеинът ви звучи познато, това е така, защото лекарството се използва за предотвратяване на увреждане на черния дроб, причинено от предозиране с тиленол. NAC се прилага през устата или интравенозно, не се вдишва. В този случай механизмът на действие е различен. Това няма нищо общо с дисулфидните връзки.