1800-222-222
contact [at] mehbang.net

مِهبانگ ، بانگِ دانش و خرَد

برای حمایت از ما ، یکی از ما باشید
29 جولای 2015

نازیست‌زایی(Abiogenesis) بخش سوم

/
نوشته شده توسط
/
دیدگاه0

 بوجود آمدن حیات از مواد غیر زنده

نویسنده: Minerva

 

در ادامه مبحث نازیست‌زایی به ساختمان و نقش آب و نمک‌های معدنی برای سلول می‌پردازیم.

آب (H2O)
همانطور که می‌دانید ملکول آب از ترکیب دو اتم هیدروژن با یک اتم اکسیژن تشکیل شده است. آب بهترین حلال برای اغلب مواد کانی و بسیاری از ترکیبات آلی است. میزان آب در سلول‌های مختلف متفاوت است و هرچه سلول جوان‌تر باشد میزان آب سلول بیشتر است. مثلن یک سلول جنینی 90 تا 95 % آب دارد که با افزایش سن این درصد کاهش پیدا می‌کند.

آب در سلول به دو صورت دیده می‌شود:

آب آزاد(Free Water) که 95 درصد کل آب موجود در سلول را شامل می‌شود

آب پیوسته( Bound Water) آبی است که به حالت ترکیب در ساختمان ملکول‌های سازنده سلول وجود دارد. 4 تا 5 درصد از آب سلول از این نوع است. این آب از طریق پیوندهای هیدروژنی و سایر پیوندها به ملکول‌های پروتیینی متصل می‌شود.
در ملکول H2O اکسیژن تنها الکترون موجود در اتم هیدروژن را به سمت خود می‌کشد و بار منفی پیدا می‌کند ( -ᵟ) و باعث می‌شود که هیدروژن بار جزیی مثبت پیدا کند ( +ᵟ ). به همین دلیل ملکول آب را یک ملکول دوقطبی (Dipole) می‌نامند.
وقتی دو ملکول آب به هم نزدیک می‌شوند بین اکسیژن ملکول اول و هیدروژن ملکول دوم که بارهای مخالف دارند کشش الکتروستاتیک به وجود می‌آید و به اصطلاح پیوند هیدروژنی برقرار می‌شود. هر ملکول آب چهار پیوند هیدروژنی با ملکول‌های آب مجاور خودش تشکیل می‌دهد که نتیجه آن شکل گرفتن یک چهاروجهی است.پیوندهای هیدروژنی در مقایسه با پیوندهای کوولانسی بسیار ضعیف‌تر هستند. برای شکستن یک پیوند هیدروژنی تنها به 6.8 کیلوکالری بر مول انرژی لازم است، در حالی که شکستن یک پیوند کوولانس بیش از 100 کیلوکالری انرژی مصرف می‌کند. با این حال وقتی تعداد پیوندهای هیدروژنی درون یک ماده (مثل آب) افزایش پیدا می‌کند انرژی بالایی برای شکستن کل این پیوندها و رساندن آن ماده به نقطه جوش لازم است؛ یعنی نقطه جوش ماده بالا می‌رود. نقطه جوش بالای آب نقش حیاتی برای سلول‌های بدن دارد زیرا با ظرفیت گرمایی بالای خود حرارت محیط را جذب کرده و از تغییرات حرارتی شدید در درون سلول جلوگیری می‌کند.
آب همچنین موجب یونی شدن الکترولیت ها می‌گردد. کلرور سدیم (نمک طعام) با فرمول NaCl را در نظر بگیرید. اکسیژن آب با بار الکتریکی منفی‌، سدیم با بار الکتریکی مثبت را جذب می‌کند. همچنین هیدروژن آب که بار مثبت دارد باعث جذب کلر با بار منفی می شود.از آنجا که نیروهای وارده از طرف اکسیژن و هیدروژن بیش از نیرویی است که عناصر سازنده کلرور سدیم به هم وارد می سازند، سدیم و کلر از هم جدا شده و به صورت یون در آب حل می شوند. این خاصیت ملکولی آب همچنین موجب اتصال آن به عامل آمین پروتیین‌ها می‌گردد.
H2O نقش بسیار مهمی در شکل دهی میسل‌ها دارد.
ملکول آمفی پاتیک به ملکولی گفته می‌شود که هم دارای گروه قطبی و هم گروه غیرقطبی باشد. مثلن ملکول‌های اسید چرب با داشتن یک سر کربوکسیل(قطبی) و یک زنجیر هیدروکربنی(غیرقطبی) ملکول آمفی پاتیک محسوب می‌شوند. این ملکول‌ها هنگام قرار گرفتن در محیط آبی آرایش خاصی پیدا می‌کنند که به آنها میسل می‌گویند. بدین ترتیب که سرهای قطبی اسید چرب که خاصیت آبدوستی(هیدروفیل) دارند در مجاورت ملکول‌های آب و زنجیرهای هیدروکربنی با خاصیت آبگریزی(هیدروفوب) به طرف داخل دایره و دور از ملکول‌های آب قرار می‌گیرند(طبق شکل). این خاصیت نقش حیاتی در شکل دهی غشاهای سیتوپلاسمی سلول دارد.
نمکهای کانی
برخی از نقشهای مهم نمک‌های کانی و مواد معدنی در سلول به شرح زیر است:
آنیون -Cl و کاتیونهای +Na و +K در ایجاد فشار اسمزی و توازن اسید و باز سلول نقش دارند.
کوآنزیم یون منیزیم ضروری برای برخی فعالیت‌های آنزیمی.
فسفات: با شرکت در تشکیل ATP انرژی لازم برای فعالیت‌های زیستی سلول را تامین می‌کند. بخش اعظم یون‌های فسفات در سلول به صورت فسفولیپید‌ها، نوکلئوتیدها، فسفوپروتیین‌ها و قندهای فسفردار است. فسفات یک ظرفیتی و دو ظرفیتی سازنده سیستم تامپونی موجود زنده و تثبیت کننده Ph خون و مایعات بافت‌ها هستند.
آهن: به صورت غیر یونی با اتصال فلز-کربن در ساختمان هموگلوبین، فریتین، سیتوکرومها و برخی آنزیم ها به چشم می‌خورد.
سولفات، کربنات، بیکربنات، منیزیم، منگنز، مس، کبالت، ید، سلنیوم، نیکل، مولیبدن و روی برای سلول‌ها ضروری‌اند.

 

ارسال پاسخ

مجموعه‌ی کامل کلاس‌ها و سمینارها بزودی در بخش محصولات در دسترس قرار خواهد گرفت! رد کردن