ΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΕΡΩΤΑΣ

Τι είν’ αυτό που το λένε αγάπη . . .

Αυξημένα επίπεδα του νευροδιαβιβαστή φαινυλαιθυλαμίνη (ΡΕΑ) παράγουν ένα αίσθημα σαν αυτό που οι άνθρωποι χαρακτηρίζουν σαν “αγάπη”. Πόση φαινυλαιθυλαμίνη πρέπει κάποιος να πάρει για να αγαπήσει ; Τα επίπεδα της ΡΕΑ στον εγκέφαλο μετρώνται από τη συγκέντρωση του μεταβολίτη της, του φαινυλοξικού οξέος, στα ούρα. Δεν υπάρχουν τροφές πλούσιες σε ΡΕΑ, αλλά τροφές πλούσιες σε πρωτεϊνες περιέχουν φαινυλαλανίνη, ένα αμινοξύ πρόδρομο της ΡΕΑ. Ισως ένα δείπνο με μπριζόλες είναι ένας τρόπος να νιώσει κάποιος αγάπη . . .

ΠΟΣΟ ΖΥΓΙΖΕΙ ΕΝΑ ΧΤΥΠΟΚΑΡΔΙ ;

  Eνα καρδιακό κύτταρο που διαστέλλεται και συστέλλεται τι δύναμη ασκεί ;
Στα καρδιακά κύτταρα υπάρχουν εναλλάξ ταινίες δύο πρωτεϊνών, της ακτίνης και της μυοσίνης. Η μυοσίνη είναι ο μοριακός κινητήρας του κυττάρου. Μόλις πάρει το ειδικό χημικό σήμα κολλάει στην ακτίνη και έλκεται από αυτή, οπότε το κύτταρο μαζεύει απότομα προς τα μέσα.
Μια μικροσυσκευή που κατασκευάστηκε πρόσφατα, καταλαμβάνοντας επιφάνεια 0,5 cm2 “πιάνει” αυτή την ανεπαίσθητη μεταβολή με δύο λαβίδες από πυρίτιο που είναι στερεωμένες σε ευλύγιστα ραβδάκια και καταλήγουν σε ολοκληρωμένο κύκλωμα το κάθε χτυποκάρδι γίνεται αισθητό γιατί είναι η συγχρονισμένη κίνηση εκατομμυρίων κυττάρων. Eτσι, βρέθηκε ότι το ένα κύτταρο πάλλεται με δύναμη όσο είναι το βάρος δέκα κόκκων αλατιού !
Η συσκευή αυτή θα χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη καρδιακών προβλημάτων. Πάντως, την επόμενη φορά που θα πείτε “η καρδιά μου χτυπάει για σένα”, ζυγίστε καλύτερα τα λόγια σας.

 

Χημεία ή Μαγεία ή έρωτας;

Φεβρουάριος 14, 2008 · απο την Μυρτώ Αντωνοπούλου

Tι συμβαίνει τελικά στον οργανισμό μας όταν ερωτευόμαστε; Γιατί η καρδιά μας «φλέγεται» και το στομάχι μας «δένεται κόμπος»; Γιατί η διάθεσή μας ανεβαίνει ξαφνικά στα ουράνια, ενώ λίγο αργότερα πέφτει απότομα; Η βιοχημεία, οι νευροεπιστήμες και άλλοι κλάδοι των επιστημών προσπαθούν να ανακαλύψουν τις διεργασίες που συντελούνται στον οργανισμό τις στιγμές αυτές της απόλυτης ευτυχίας. Αν και δεν υπάρχουν ακόμα επαρκή επιστημονικά στοιχεία που να αποδεικνύουν τον τρόπο που λειτουργούν οι ερωτευμένοι, όλα δείχνουν ότι ο έρωτας κάνει καλό στην υγεία!

Μια ματιά αρκεί!
Τα μάτια έχουν τον πρώτο ρόλο στο ερωτικό παιχνίδι. Έρευνες, μάλιστα, δείχνουν ότι η έλξη ορίζεται πρώτα από το βλέμμα και μετά από τη συνείδηση. Τι συμβαίνει, λοιπόν, όταν βρεθείτε στον ίδιο χώρο με κάποιον που σας ελκύει; Από τη στιγμή που ένα άτομο σας «τραβήξει» ερωτικά το ενδιαφέρον, χωρίς να το συνειδητοποιήσετε, οι κόρες των ματιών σας διαστέλλονται. Ταυτόχρονα -και πάλι ασυναίσθητα- συνήθως ανοιγοκλείνετε γρήγορα τα βλέφαρά σας ως ένδειξη ότι είστε διαθέσιμοι. Αυτό γίνεται ασυνείδητα αντιληπτό από το πρόσωπο απέναντί σας. Του προκαλεί ένα ευχάριστο συναίσθημα, το οποίο συνδέει με τη δική σας παρουσία, με αποτέλεσμα να νιώθει ερωτική έλξη, εκπέμποντας ανάλογα σημάδια με τα δικά σας. Έτσι, όλη αυτή η αλυσιδωτή διαδικασία καθιστά δύσκολο να εντοπίσει κανείς ποιος από τους δύο έλκεται πρώτος σε μια σχέση.

Το «μαγικό» κοκτέιλ
O πόθος ξεκινάει από τον εγκέφαλο και συγκεκριμένα από τον υποθάλαμο, που διεγείρει τις χημικές ουσίες (οι οποίες είναι υπεύθυνες για τα συναισθήματα) και κινητοποιεί το σώμα να στείλει σημάδια έλξης. Oι εκλυτικές ορμόνες που παράγει πηγαίνουν στην υπόφυση (στο εκτελεστικό όργανο του εγκεφάλου) και διεγείρουν την παραγωγή υποφυσικών ορμονών, οι οποίες με τη σειρά τους κατευθύνονται στην περιφέρεια (εκτός εγκεφάλου), στα όργανα-στόχους, που είναι οι ενδοκρινείς αδένες. Αυτό το μείγμα χημικών ουσιών (κοκτέιλ) που εκκρίνει ο εγκέφαλος δρα παρόμοια με τις αμφεταμίνες, διεγείροντας το κέντρο ευχαρίστησης του εγκεφάλου. Έτσι, όταν είναι κανείς ερωτευμένος, νιώθει ότι βρίσκεται σε μια κατάσταση διαρκούς ευφορίας.

Απαραίτητα «υλικά»

Σεροτονίνη. Θεωρείται η κατεξοχήν χημική ουσία που συνδέεται με την αίσθηση της ευφορίας, ενώ έχει και άλλες δράσεις, όπως η ρύθμιση της πρόσληψης τροφής, της θερμοκρασίας κ.ά.
Ντοπαμίνη. Ανεβάζει τη διάθεση, ενώ σχετίζεται με την ευχαρίστηση, τη σεξουαλική συμπεριφορά, τις λειτουργίες της αναπαραγωγής και τον έλεγχο των ορμονικών εκκρίσεων του εγκεφάλου.
Oξυτοκίνη και βαζοπρεσίνη. Είναι γνωστές ως «ορμόνες της αγάπης», αφού σχετίζονται με το συναίσθημα οικειότητας και τρυφερότητας που νιώθει ένα ερωτευμένο ζευγάρι και απελευθερώνονται στον εγκέφαλο κατά τη διάρκεια του σεξ ή αμέσως μετά.
Ενδορφίνες. Πρόκειται για φυσικά οπιοειδή του εγκεφάλου, που επιδρούν στον οργανισμό όπως και η μορφίνη. Δημιουργούν μια αίσθηση ευεξίας και καλής διάθεσης, ενώ ταυτόχρονα καταστέλλουν τις περιοχές του εγκεφάλου που συνδέονται με την αντίληψη του πόνου και την επιθετικότητα.
Αυξητική ορμόνη (σωματοτροπίνη). Θεωρείται ότι τροφοδοτεί τον οργανισμό με ενεργητικότητα.
Αδρεναλίνη. Αυξάνει την καρδιακή δραστηριότητα και το ρυθμό της αναπνοής, βελτιώνει τη μυϊκή δράση και ανεβάζει τη διάθεση.

Είναι οι ερωτευμένοι πιο υγιείς;
Εργαστηριακές μελέτες δείχνουν ότι οι ευτυχισμένοι άνθρωποι, όπως είναι οι ερωτευμένοι, κινδυνεύουν λιγότερο από καρδιακή προσβολή και διαβήτη τύπου 2, ενώ παρουσιάζουν σπανιότερα υψηλή πίεση στη ζωή τους (και όχι στα πρώτα στάδια του έρωτα, που η πίεση ανεβαίνει λόγω αδρεναλίνης). Σύμφωνα μάλιστα με αμερικανικές έρευνες, τα ανοσοκύτταρα των ευτυχισμένων είναι περισσότερα από ό,τι των υπολοίπων ανθρώπων, με αποτέλεσμα να παρουσιάζουν καλύτερο ανοσοποιητικό, ενώ η χωρητικότητα των πνευμόνων τους είναι μεγαλύτερη.

Είμαστε έρμαια των ορμονών μας;
Τον πρώτο καιρό οι ερωτευμένοι είναι έρμαια των σεξουαλικών ορμονών τους. Η δεύτερη φάση από την οποία περνάει ένα ζευγάρι έρχεται έπειτα από μερικούς μήνες, οπότε και θεωρείται ότι ξεκινάει το πραγματικό πάθος. Τότε ο οργανισμός ενεργοποιεί το σύστημα παραγωγής ντοπαμίνης, ουσία η οποία κάνει το άτομο να ποθεί το ταίρι του. Ταυτόχρονα, στον εγκέφαλο μειώνεται η συγκέντρωση σεροτονίνης, με αποτέλεσμα η έλλειψή της να δημιουργεί έμμονες σκέψεις. O ερωτευμένος σκέφτεται μόνο το άτομο που ποθεί. Γι’ αυτό και συχνά χρησιμοποιείται η έκφραση «τρελός από έρωτα». Oι επιστήμονες εξηγούν το φαινόμενο παρομοιάζοντας τους ερωτευμένους με τους καταθλιπτικούς, που εξαιτίας των χαμηλών επιπέδων σεροτονίνης σε ορισμένες περιοχές του εγκεφάλου, παρουσιάζουν διάφορες εμμονές. Σε αυτή την περίοδο, τα τμήματα του εγκεφάλου που σχετίζονται με τη σωστή κρίση υπολειτουργούν, με αποτέλεσμα ο άνθρωπος που επιθυμείτε να φαίνεται ιδανικός, χωρίς ελαττώματα. Η κατάσταση αυτή δεν διαρκεί για μεγάλο χρονικό διάστημα, γιατί δημιουργεί ένταση και πίεση στο άτομο. Όταν, λοιπόν, τα επίπεδα της υδροκορτιζόνης (ορμόνης που συνδέεται άμεσα με το στρες) αυξάνονται, έχει φτάσει η στιγμή να περάσει ο ερωτευμένος στην επόμενη φάση. Στο τρίτο αυτό στάδιο, κατά το οποίο προσπαθεί να εδραιωθεί η σχέση, παίζουν ρόλο η οξυτοκίνη και η βαζοπρεσίνη, που σχετίζονται με το συναίσθημα της οικειότητας και της τρυφερότητας.

Μήπως σας «σέρνουν» από τη μύτη;
Όταν η απόσταση με το αντικείμενο του πόθου σας μειώνεται, τα ηνία αναλαμβάνει… η μύτη! Σύμφωνα με επιστημονικά στοιχεία, η όσφρηση φαίνεται να έχει τον τελευταίο λόγο στην επιλογή ερωτικού συντρόφου. O κάθε άνθρωπος έχει μια μυρωδιά που αναδίδει το σώμα του, η οποία είναι μοναδική, όπως τα δαχτυλικά του αποτυπώματα. Αυτή ακριβώς η οσμή μπορεί να προκαλέσει ερωτική επιθυμία σε κάποιον ή να απωθήσει έναν άλλον. O ιστός της όσφρησης περιλαμβάνει διάφορους υποδοχείς εξαιρετικά ευαίσθητους σε συγκεκριμένα χημικά ερεθίσματα. Τα ερεθίσματα αυτά μεταδίδουν το μήνυμα στον εγκέφαλο και ανάλογα αντιδρά ο οργανισμός. Μάλιστα, η οσμή συνδέεται άμεσα με την περιοχή του εγκεφάλου που ελέγχει τη συναισθηματική συμπεριφορά. Γι’ αυτό και μέσω της όσφρησης μπορεί κανείς να ανακαλέσει στη μνήμη του γεγονότα, στιγμές, αλλά και συναισθήματα από το παρελθόν. Υπεύθυνες για όλη αυτή τη διαδικασία είναι οι φερομόνες, ουσίες που παράγει το σώμα από αδένες που βρίσκονται στο στόμα, τις μασχάλες, το στήθος και τα γεννητικά όργανα. Παράγονται κατά την περίοδο της εφηβείας και σχετίζονται άμεσα με τη σεξουαλική διέγερση. Σύμφωνα μάλιστα με ερευνητές, η παραγωγή φερομονών σχετίζεται και με το ανοσοποιητικό σύστημα. Θεωρείται ότι πρόκειται για μια προσπάθεια του οργανισμού να επιλέξει -βάσει της μυρωδιάς- τον ιδανικό σύντροφο, ώστε να υπάρχει η μεγαλύτερη δυνατή συμβατότητα των ανοσοποιητικών συστημάτων των δύο ατόμων, με απώτερο σκοπό να αποκτήσουν γερά παιδιά.

Τα… ύποπτα συμπτώματα

Η καρδιά «φτερουγίζει»
Oι ερωτευμένοι βιώνουν μια κατάσταση που θα μπορούσε να χαρακτηριστεί «στρεσογόνος». Ακριβώς δηλαδή όπως συμβαίνει σε περιόδους έντονου άγχους, ο οργανισμός απελευθερώνει κατεχολαμίνες, αυξάνονται τα επίπεδα της αδρεναλίνης και επομένως παρουσιάζεται ταχυκαρδία. Ως αποτέλεσμα, το ερωτευμένο άτομο συνήθως ιδρώνει, ανατριχιάζει και κοκκινίζει το πρόσωπό του.
«Κόμπος» στο στομάχι
Έχετε παρατηρήσει ότι, όταν είστε ερωτευμένοι, δεν έχετε όρεξη να φάτε; Μήπως αισθάνεστε ότι το στομάχι σας έχει «δεθεί κόμπος»; Σίγουρα δεν είστε οι μόνοι. Αν και οι επιστήμονες δεν είναι βέβαιοι για τη διεργασία που συντελείται στον οργανισμό, συμφωνούν ότι το σύμπτωμα αυτό είναι σύνηθες στα ερωτευμένα άτομα. Κατά πάσα πιθανότητα, πάντως, δεν είναι τυχαίο ότι η σεροτονίνη, που είναι υπεύθυνη για τη ρύθμιση του συναισθήματος, παίζει σημαντικό ρόλο και στις διεργασίες πρόσληψης της τροφής.
———————————————————
Το άρθρο αυτό το έγραψε η Μυρτώ Αντωνοπούλου για το τεύχος του Αυγούστου 2007 του περιοδικού Vita και το αντέγραψε ασύστολα (μέρα που είναι) ο υποφαινόμενος Αλλουφάνιος Μάρξ, σήμερα, 14 Φεβρουαρίου του σωτηρίου έτους 2008 από την ιστοσελίδα vita.gr

Στο δίλημμα:
Ο έρωτας είναι μαγεία…

ή Χημεία, τι απαντάτε;

Και σ’ εκείνη/εκείνον (πωπωπω!πόσο πολιτικά ορθός είμαι σήμερα) που με τους στίχους της Μυρτιώτισας αναρωτιέται «Έρωτας τάχα νά’ν αυτό/που έτσι με κάνει να ποθώ/την συντροφιά σου» τι θα πεις;
«Ηρέμησε καλή/καλέ μου, μειώθηκε η συγκέντρωση της σεροτονίνης στον εγκέφαλό σου και έχεις εμμονή μαζί μου; »

 

 

 

 

 

Μα τι σκατά ποίημα να γράψεις για την Ντοπαμίνη, την Σεροτονίνη και την Βαζοπρεσίνη;

Ντοπαμίνη έσταξε
στον εγκέφαλό μου
κι ένιωσα σκιρτήματα
κάτω στον φαλό μου.

Ξέρω σου μειώθηκε
η Σεροτονίνη,
σού’χω γίνει εμμονή
κι έχω την ευθύνη.

Έλα ν’ ανεβάσουμε
τις ενδομορφίνες
κι ό,τι γίνει θα φανεί
σε εννέα μήνες

Απαπά! Χάλια…
Μαύρα χάλια.

Χημεία ή Μαγεία ή έρωτας;

Ads by Google
Τοξικά Μέταλλα
Μόλυβδος Υδράργυρος Αλουμίνιο κ.ά. Μήπως γι’ αυτό δε νοιώθετε καλά;
www.detoxcenter.gr

Αφροδισιακά : Μύθος ή πραγματικότητα ;

Υπάρχουν πάρα πολλές ιστορίες, ανά τους αιώνες, που αποδίδουν σε ορισμένες τροφές διέγερση της σεξουαλικής επιθυμίας.
Συνήθως αναφέρονται τα θαλασσινά και ιδιαίτερα τα στρείδια λόγω της διμεθυλαμινοαιθανόλης (DMAE) και του ψευδαργύρου (Zn) που περιέχουν. Μπορεί ο Καζανόβας να μην ήξερε τη διμεθυλαμινοαιθανόλη, αλλά αυτό δεν τον εμπόδιζε να καταναλώνει μεγάλες ποσότητες θαλασσινών.
Ομως, μέχρι στιγμής δεν έχει αποδειχθεί σαφώς κάτι τέτοιο, αλλά οφείλεται μάλλον σε ψυχολογικούς παράγοντες . . .


Τα μικρά μόρια δίνουν τις μυρωδιές


Μετάφραση Αργυρώ Βεργανελάκη


Δραστηριότητα στην τάξη: Πείραμα 1
Χορηγία εικόνας από Angelika BörschHaubold

Η Angelika BörschHaubold αναδεικνύει τις οσφρητικές ομορφιές της Οργανικής Χημείας.

“Η Χημεία είναι γεμάτη θορύβους και μυρωδιές.” Δεν πνίγονται όλοι οι μαθητές της Χημείας από τις δυσοσμίες και στις εκρήξεις μέσα στο εργαστήριο. Ευτυχώς, υπάρχουν αρκετά οργανικά μόρια που πραγματικά μυρίζουν ωραία. Βιώνουμε καθημερινά αυτές τις ουσίες- χρησιμοποιώντας ένα αρωματισμένο αφρόλουτρο, αρωματίζοντας τα γεύματά μας με βότανα, ή μυρίζοντας ένα τριαντάφυλλο. Η διδασκαλία της οργανικής χημείας των φυσικών οσμών , θα μπορούσε να δώσει κίνητρο ακόμη και σ’ αυτούς που απεχθάνονται την τοξική και επικίνδυνη πλευρά της χημείας, να ερευνήσουν τις διαφορετικές δομές και λειτουργίες.

Προκειμένου να είναι αντιληπτά από τη μύτη μας, τα χημικά πρέπει να είναι λιπόφιλα, μικρά (Μr <300Da) και πτητικά. Τα αρωματικά μόρια δραπετεύουν από την υγρή ή ακόμη και τη στερεή τους μορφή στον αέρα.

Ο αισθητήριος ιστός, που ονομάζεται οσφρητικό επιθήλιο είναι μία βλεννώδης μεμβράνη που καλύπτει το επάνω μέρος της ρινικής κοιλότητας. Οι οσμές φθάνουν στην περιοχή (περίπου 7 cm μακριά από τα ρουθούνια) στον αέρα που αναπνέουμε ˙ αν  κάτι μυρίζει απαλά, ανασαίνουμε δύο ή τρεις φορές περισσότερο, οδηγώντας πιο πολύ αέρα και άρωμα στην αισθητήρια μεμβράνη. Εκεί τα μόρια διαλύονται στη βλέννα και μετά συνδέονται στους οσφρητικούς υποδοχείς, που εκφράζονται στην πλασματική μεμβράνη των αισθητήριων κυττάρων. Τα κύτταρα στέλνουν νευρικά ερεθίσματα στον εγκέφαλό μας, που μαθαίνει να συσχετίζει τη μυρωδιά με την πηγή προέλευσης (όπως ένα τριαντάφυλλο), μας επιτρέπει να την αναγνωρίζουμε ακόμη και όταν το αντικείμενο είναι κρυμμένο ( όπως όταν μπαίνουμε σ’ ένα σπίτι και καταλαβαίνουμε ότι ψήνεται ένα κέικ) ή την καταχωρεί στις άγνωστες (όπως όταν πηγαίνουμε για πρώτη φορά σ’ ένα εξωτικό εστιατόριο).

Παρόμοιες χημικές ιδιότητες –παρόμοιες μυρωδιές

Η κατηγοριοποίηση των οσμών σε περιορισμένο αριθμό διακριτών τάξεων δεν είναι τόσο εύκολη, όσο η αναγνώριση των βασικών γεύσεων (γλυκό, ξινό, αλμυρό και πικρό). Οι τυπικές μυρωδιές είναι το λουλουδάτο (γιασεμί), το πικάντικο (πιπερόριζα, πιπεριά), το φρουτώδες (οξικός-αιθύλεστέρας), το ρετσινοειδές  (ρετσίνι), το αηδιαστικό (κλούβιο αυγό), και το καυτερό (πίσσα). Το musk (μόσχος), η καμφορά, το αλλοιωμένο (ισοβαλερικό, βουτυρικό οξύ) και το καυστικό (μυρμηκικό οξύ, οξικό οξύ) προστίθενται συχνά στη λίστα. Συγκεντρώνοντας όλο και περισσότερα στοιχεία για τη χημική σύσταση, οι χαρακτηριστικές ομάδες των αρωματικών μορίων μπορούν να συνδυαστούν με συγκεκριμένες οσμές. (Πίνακας 1). Οι οσμές των nαλειφατικών αλκοολών, για παράδειγμα, ποικίλουν από τα βότανα, το τριαντάφυλλο και το ξύλο στο πορτοκάλι. Αντίθετα, τα nαλειφατικά οξέα έχουν οσμή λιπαρών, ξινών, χαλασμένων ή ιδρωμένων τροφών. Οι μυρωδίες των φρούτων είναι εστέρες μικρών αλειφατικών οργανικών οξέων και αλκοολών. Μικρές διαφορές στη χημική σύνθεση οδηγούν σε διακριτές οσμές, όπως το άρωμα ανανά του βουτυρικού-αιθύλεστέρα και το άρωμα ροδάκινου του βουτυρικού-πεντύλεστέρα. Οι οσμές των λαχανικών συχνά εξαρτώνται από τα οργανοθειϊκά συστατικά. Μια κυκλική δομή με άζωτο μπορεί να μυρίζει σαν τα ψητά ή ζυμωτά είδη διατροφής, ενώ οι αρωματικές αλκοόλες (φαινόλες) είναι συστατικά καπνιστών τροφών.

Τα περισσότερα από τα παραδείγματα του Πίνακα 1 έχουν επιλεγεί από διαφορετικά είδη τροφών, για να είναι πιο εύκολη η ανάδειξη των οσμών. Μπορείτε να διασκορπίσετε τυχαία, διάφορα είδη φυτών και τροφών πάνω σε μία μεγάλη επιφάνεια και να ζητήσετε από τους μαθητές να τα ομαδοποιήσουν ανάλογα με τη μυρωδιά τους (μπορείτε να βοηθήσετε, παρέχοντας τους όρους ‘λουλουδάτο’, ‘αλλοιωμένο’, φρουτώδες’, ‘φυτικό’, ‘πικάντικο’ και ‘καπνιστό’). Όταν οι μαθητές τελειώσουν, ζητήστε τους να συγκρίνουν τα αποτελέσματά τους με την χημική κατάταξη που δίνεται στον Πίνακα 1.

Φέρνοντας τα δομικά χαρακτηριστικά στο μυαλό, η επόμενη ερώτηση είναι πως μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την οσμή για να ξεχωρίσουμε τις διαφορές στις λειτουργικές ομάδες, τα μεγέθη, και το ολικό σχήμα των μορίων. Σε πολλές φυσιολογικές διαδικασίες που συμβαίνουν στις κυτταρικές μεμβράνες, ένας υποδοχέας ενεργοποιείται, όταν ένα υπόστρωμα συνδεθεί στην εξωκυτταρική του περιοχή. Αυτή η αρχή συχνά απεικονίζεται σαν ένα κλειδί που ταιριάζει σε μια κλειδαριά- μόνο το σωστό κλειδί ανοίγει την αντίστοιχη κλειδαριά- καθώς και το αγκυροβολημένο υπόστρωμα έχει μεγάλη εξειδίκευση για τη δική του θέση υποδοχής πάνω στον υποδοχέα

Πίνακας 1: Ταξινόμηση των πτητικών οργανικών συστατικών με βάση τις χαρακτηριστικές τους ομάδες και τις χαρακτηριστικές οσμές

Χαρακτηριστική ομάδα

Πηγή Παράδειγμα Οσμή
Αλκοόλη
OH
Φυτά Γερανιόλη, λιναλοόλη
Μενθόλη
Αρωματικές αλκοόλες > c3
Φρέσκο, φρουτώδες
Μέντα
Γλυκό ή καυστικό
Αλδεΰδη, κετόνη
CHO; >C=O
Λίπος
Γαλακτοκομικά
Διακετύλιο Σαν βούτυρο
Οξύ (C1-C12)
COOH
Τυρί Μυρμηκικό
Καπρινικό οξυ
Καυστικό
Σαν κατσικίσιο γάλαk
Εστέρας, λακτόνη
COOR
Διαλύτης ( αυτά τα χημικά χρησιμοποιούνται ως διαλύτες)Φρούτα Οξικός αιθυλ εστέρας
Βουτυρικός μεθύλ/αιθύλ εστέρας
Αμυλ/βουτύλ εστέρας
Βουτυρικός πεντύλ εστέρας
Κόλλα
Ανανάς
Μπανάνα
Ροδάκινο
Πυραζόλια Αρωματικά =N Ψητές, μαγειρευτές, ζυμωτές τροφές 2-ισοβουτύλ-3-μεθοξυπυραζόλιο
2-ακετύλ-τετραυδρο-πυριδίνη
Καυτερά, Πράσινη πιπεριά
Ποπκορν
Παράγωγα –S: αλειφατικά, αρωματικά VΛαχανικά Διαλυλδισφουλφίδια
1,2-διθειολεν-4-καρβοξυλικό οξύd
Σκόρδο
Σπαράγγιs
Φαινόλες (μόνο-, πολύ-) Καπνιστές τροφές 2-μεθοξυ-φαινόλη
Κρεσόλη
Καπνός ξύλου
Πίσσα

OΥποδοχείς οσμών

Μερικά από τα πιο γοητευτικά χαρακτηριστικά της φυσιολογίας των οσμών ανακαλύφθηκαν από τους Linda Buck και Richard Axel, νικητές του βραβείου Νόμπελ το 2004. Σ’ αντίθεση με το απλό αλλά εξειδικευμένο μοντέλο κλειδιού-κλειδαριάς που κυβερνάει τη γεύση, η όσφρηση διακατέχεται από ένα σύνολο αισθητήριων κυττάρων. Ένας τύπος αρωματικών μορίων αντιδρά με περισσότερους από έναν τύπο υποδοχέων, και έτσι η συνολική αίσθηση σχηματίζεται από το συνδυασμό των ενεργών υποδοχέων. Όταν δοκίμασαν μία σειρά αλειφατικών n-αλκοολών σε μεμονωμένους νευρώνες ποντικών, ο Buck και οι συνεργάτες του ανακάλυψαν ότι ομάδες οσφρητικών νευρώνων ενεργοποιήθηκαν. Για παράδειγμα, η πεντανόλη ερέθισε ελάχιστα τον υποδοχέα S3 ˙η εξανόλη ενεργοποίησε δυνατά τους S3 και S25˙ η επτανόλη τους S3, S19 και S25˙ η οκτανόλη S18, S19, S41 and S51˙ και η ενανόλη τους S18, S19, S41, S51 και S83. Επομένως, μία οσμή αναγνωρίζεται εξειδικευμένα από πολλαπλούς οσφρητικούς υποδοχείς που εργάζονται σε συνδυασμό.

Ένα τέτοιο μοντέλο ενεργοποίησης υποδοχέων δημιουργεί ένα μεγάλο ρεπερτόριο διακριτών οσμών. Επομένως, υπολογίζεται ότι μπορούμε να αναγνωρίσουμε περίπου χίλιες μυρωδιές και να διακρίνουμε περισσότερες μεταξύ μιας σειράς μεγέθους, με βάση την ηλικία μας, την εμπειρία και την φυσική ευαισθησία μας. Οι γλωσσολογική μας ικανότητα να ορίζουμε τις οσμές, όμως, βρίσκεται πολύ πίσω από την ικανότητα της μύτης μας να τις αναγνωρίζει. Για παράδειγμα, διαλυμένα αιθέρια έλαια ή απομονωμένα συστατικά που αντιπροσωπεύουν κάποιο άρωμα, εφαρμόζονται πάνω σε μια ταινία διηθητικού χαρτιού και τοποθετούνται σε ένα βιδωτό γυάλινο μπουκαλάκι (δείτε παρακάτω).

Μπορείτε να προσφέρετε στους μαθητές σας ρίγανη (1% καρβακρόλη σε προπυλενική γλυκόλη), τριαντάφυλλο (1% αιθέριο έλαιο σε αιθανόλη), λεμόνι (10% αιθέριο έλαιο σε αιθανόλη), κανέλλα (5% σιναμαλδεΰδη σε προπυλενική γλυκόλη), άρωμα κάποιου φρούτου (5% σε προπυλενική γλυκόλη), ή πικρά αμύγδαλα (1% βενζαλδεΰδη σε προπυλενική γλυκόλη) ως πείραμα. Κάθε μαθητής πρέπει να διαλέξει από μία λίστα 20 περίπου οσμών και καλείται να περιγράψει και να ορίσει τη μυρωδιά χωρίς τη βοήθεια του πίνακα (δείτε Πείραμα 1 στην τάξηw1).


Παρουσίαση των δειγμάτων για ένα τεστ οσμών. Τα γυάλινα μπουκαλάκια περιέχουν ταινίες διηθητικού χαρτιού εμποτισμένα με διαλυμένο αιθέριο έλαιο
Χορηγία εικόνας από Angelika BörschHaubold

 


Οι μαθητές καθώς αναγνωρίζουν τις μυρωδιές
Χορηγία εικόνων από Angelika BörschHaubold

Ένας ερασιτέχνης μπορεί σωστά να συνδυάσει μία οσμή με την πηγή της ή κάτι που την περιέχει, αλλά να μη μπορεί να αναγνωρίσει την επιφάνεια προέλευσης. Σε ένα μάθημα που δίδαξα πάνω στην αισθητική εκτίμηση της τροφής, μόνο οι μισοί από τους μαθητές αναγνώρισαν το άρωμα της ρίγανης ˙ το ένα τέταρτο από αυτούς το μπέρδεψαν με το θυμάρι ή τη μαντζουράνα, που είναι πολύ κοντινά βότανα ˙ και άλλοι αναγνώρισαν τη μυρωδιά ως δενδρολίβανο, βασιλικό και μαϊντανό, που είναι λιγότερο κοντινά βότανα με ξεχωριστές μυρωδιές. Παρόλα αυτά κάποιοι μαθητές σωστά συσχέτισαν την οσμή με ντοματόσουπα , την οποία μπορούμε να αρωματίσουμε με ρίγανη. Τα δύο τρίτα της τάξης αναγνώρισε την μυρωδιά των τριαντάφυλλων, μερικοί μαθητές την συσχέτισαν σωστά με παρόμοια λουλούδια όπως πασχαλιά, μελισσόχορτο ή με κολόνια, αλλά άλλοι λανθασμένα πρότειναν την μέντα, φάρμακα και καυτερά.

Σχεδόν όλοι οι μαθητές αναγνώρισαν τα πικραμύγδαλα, τη μέντα και τη κανέλλα, αλλά απέτυχαν να ταυτοποιήσουν το φασκόμηλο και τον κορίανδρο. Όταν δόθηκαν οι λύσεις , κατευθείαν όλοι αναγνώρισαν τις μυρωδιές που πριν τους διέφυγαν, δείχνοντας ότι η οσφρητική μνήμη είναι πολύ καλύτερη από την ικανότητά μας να ορίσουμε τελικά μία μυρωδιά.

Μικρές αλλαγές στη χημική δομή-ξεχωριστές οσμές

Η καλή λειτουργία των υποδοχέων μας, μας επιτρέπει να ξεχωρίζουμε παρόμοια χημικά μόρια. Πολλά αρώματα προέρχονται από φυτά, των οποίων τα προϊόντα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να δείξουν, πώς οι μικρές διαφορές στη χημική δομή ενός αρωματικού δίνουν είτε εντελώς διαφορετικές μυρωδιές είτε τουλάχιστον διακριτές οσμές (δείτε τις αναπαριστάμενες δομές). Τα παραδείγματα ταξινομούνται με βάση τα ακόλουθα χημικά κριτήρια:

  1. Μήκος ανθρακικής αλυσίδας : προσθέτοντας δύο μεθυλ-ομάδες (‑CH2‑CH2‑)στο αρωματικό της καρύδας, γ-εναλακτόνη, δίνει το άρωμα του βερίκοκου ˙ εισάγοντας  (‑CH=CH‑) στη βενζαλδεΰδη (πικραμύγδαλα), προκύπτει σιναμαλδεΰδη (κανέλλα).
  2. EΑλλαγή χαρακτηριστικής ομάδας : αντικαθιστώντας την αλδεϋδομάδα της βανιλλίνης από (‑CH2‑CH=CH2) δίνει ευγενόλη, το άρωμα των γαρύφαλλων. Η αλκοόλη 1-βουτανόλη έχει καυστική μυρωδιά, ενώ το αντίστοιχο καρβοξυλικό οξύ (βουτυρικό οξύ) μυρίζει σαν χαλασμένο βούτυρο ή εμετός.
  3. Προσθήκη χαρακτηριστικής ομάδας : προσθήκη μιας μέθοξυ-ομάδας στη βενζαλδεΰδη αλλάζει τη μυρωδιά της από πικραμύγδαλου σε γλυκάνισου.
  4. Θέση της χαρακτηριστικής ομάδας : η καρβακρόλη που έχει μία ομάδα –ΟΗ δίπλα σε μια μεθυλ ομάδα, μυρίζει σαν ρίγανη, ενώ η θυμόλη, που έχει μία ομάδα –ΟΗ δίπλα σε μία ομάδα ‑CH(CH3)2, μυρίζει σαν θυμάρι ˙ η 1-προπανόλη μυρίζει σαν αιθανόλη, ενώ η 2-προπανόλη έχει γλυκιά μυρωδιά (τα νούμερα μπροστά στις ονομασίες δείχνουν τη θέση του –ΟΗ).
  5. Αλλαγή αλειφατικών και αρωματικών δακτυλίων: αντικατάσταση του δακτυλίου του βενζολίου της θυμόλης από κυκλοεξάνιο παράγει μενθόλη που μυρίζει εντελώς διαφορετικά.
  6. Διαφορές στη στερεοχημεία : συνήθως, ένα εναντιομερές ενός χειρικού αρωματικού μορίου απελευθερώνει μία δυνατή μυρωδιά, ενώ του άλλου είναι απαλή. Εξαιρέσεις είναι η  (S)-(+)-καρβόνη (το αρωματικό συστατικό σπόρων του κύμινου) και η (R)-(–)-καρβόνη (δυόσμος). Το (S)-(–)-λιμονένιο μυρίζει σαν νέφτι (πεύκο) αλλά το (R)-(+)-λιμονένιο έχει την οσμή πορτοκαλιού.

Παρόμοια χημικά συστατικά μυρίζουν διαφορετικά
Χορηγία εικόνων από Angelike BörschHaubold

Παρόλα αυτά υπάρχουν συστατικά που είναι άσχετα δομικά αλλά μυρίζουν παρόμοια. Το κυκλοοκτάνιο, η καμφορά και η 1,8-κινεόλη έχουν και τα τρία οσμή καμφοράς, ενώ το κυκλοοκτάνιο αποτελείται από έναν ισοκυκλικό δακτύλιο (C8H16) και η καμφορά και η 1,8-κινεόλη είναι και τα δύο δικυκλικά μόρια με χαρακτηριστική ομάδα που περιέχει οξυγόνο. Η γνωστή ‘πράσινη πινελιά’ των άγουρων φρούτων και λαχανικών, που προστίθεται στα καλλυντικά για μια αίσθηση φρεσκάδας, προέρχεται από μια ομάδα στενά συνδεδεμένων C6 αλδεϋδων (cis-3-εξενάλη: φρέσκες ντομάτες ˙ cis-2-εξενάλη: πράσινα μήλα ˙ trans-2-εξενάλη: πράσινο και μαύρο τσάι, φρέσκες ντομάτες). Με τον ίδιο τρόπο, η αλκοόλη cis-3-εξενόλη (φρεσκοκομμένο γρασίδι ), the C9 αλδεΰδη 2-trans-6-cis-εναδιενάλη (φλούδα αγγουριού), μία αλδεΰδη συνδεδεμένη σε ένα δακτύλιο (λιγούστρο) και ακόμη μερικά πυραζόλια (2-προπύλ-3-μεθοξυπυραζόλιο: ποικιλία πιπεριάς ) έχουν αυτή την πράσινη πινελιά.

Τα φυτά είναι η αρωματοποιία της φύσης

Χρησιμοποιώντας την μεγάλη ποικιλία μυρωδικών που περιέχονται στα φυτά, μπορείς να συνδυάσεις την οργανική χημεία με την φυσιολογία της μυρωδιάς, για να δείξεις πόσο καλά μαθαίνουμε το περιβάλλον μας χωρίς να είμαστε τέλειοι γνώστες αυτού. Αν θελήσετε να εστιάσετε στην εξάσκηση για την αναγνώριση των οσμών, μπορείτε να ζητήσετε από τους μαθητές σας να ταξινομήσουν διαφορετικές αραιώσεις ενός μυρωδικού κατά αυξανόμενη ένταση (δείτε Πείραμα 2 στην τάξηw2. Αυτές οι δύο δραστηριότητες w1, w2 μπορούν να κινητοποιήσουν τους μαθητές να συνδέσουν την καθημερινότητα με τη χημεία και να προσπαθήσουν να περιγράψουν τον κόσμο μας με βάση τα χημικά συστατικά.


Λεβάντα
Χορηγία εικόνας από Angelika BörschHaubold

Ευχαριστίες

Θα ήθελα να ευχαριστήσω τους μαθητές από το μάθημα εξάσκησης των αισθήσεων (Fachhochschule Weihenstephan, Χειμερινό εξάμηνο 2006/07) για την προετοιμασία των υλικών και την εποικοδομητική συζήτηση.

Αναφορές στο διαδίκτυο

w1 – Πείραμα 1: Έλεγξε την αίσθηση της οσμής σου. Το πειραματικό πρωτόκολλο, συμπεριλαμβανόμενων των απαραίτητων φύλλων εργασιών, μπορούν να αποκτηθούν από : www.scienceinschool.org/2007/issue6/scent/

w2 – Πείραμα 2 : Κατάταξη μιας σειράς αραιώσεων ενός αιθέριου ελαίου. Το πειραματικό πρωτόκολλο, συμπεριλαμβανόμενων των απαραίτητων φύλλων εργασιών, μπορούν να αποκτηθούν από : www.scienceinschool.org/2007/issue6/scent/

Πηγές

Buck LB (2004) Unraveling the Sense of Smell. Nobel Lecture, 8 Dec, Stockholm, Sweden.

Busch-Stockfisch M (ed; 2005) Praxishandbuch Sensorik in der Produktentwicklung und Qualitätssicherung. Hamburg, Germany: Behr’s Verlag

Malnic B, Godfrey PA, Buck LB (2004) The human olfactory receptor gene family. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 101: 2584-2589

Malnic B, Hirono J, Sato T, Buck LB (1999) Combinatorial receptor codes for odors. Cell 96: 713-723

Steinegger E, Hänsel R (1988) Lehrbuch der Pharmakognosie und Phytopharmazie. 4th Ed. Berlin, Germany: SpringerVerlag

Ανασκόπηση

Οι μαθητές μπορεί να εκπλαγούν ευχάριστα, όταν ανακαλύψουν ότι τα χημικά δεν είναι υπεύθυνα μόνο για ενδεχόμενα επικίνδυνα ή/ και δυσάρεστα αποτελέσματα, αλλά επίσης δίνουν ευχάριστες μυρωδιές και γεύσεις. Οι δραστηριότητες που παρουσιάζει στο παρόν κείμενο η Angelika BörschHaubold, μπορεί να χρησιμοποιηθούν για να δείξουν ότι το βασίλειο της οσμής βρίσκεται στη χημεία και ότι οι μύτες μας είναι άριστα αισθητήρια όργανα, ικανά να διακρίνουν ανεπαίσθητες διαφορές στη χημική δομή.

Το άρθρο είναι εφαρμογή της οργανικής χημείας γενικά, με συγκεκριμένη αναφορά στην τεχνολογία τροφίμων. Θα μπορούσε να συνδεθεί σε μία συζήτηση για τα πρόσθετα στα τρόφιμα ή για τη γενετική τροποποίηση των τροφών. Θα μπορούσε, επίσης, να αποτελέσει χρήσιμο θεωρητικό υπόβαθρο για εκπαιδευτικά μαθήματα πάνω στις αισθήσεις.
Matthew Fletcher, Ηνωμένο Βασίλειο


Η ΧΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΟΣΦΡΗΣΗΣ και το CHANEL No5

Η ΧΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΟΣΦΡΗΣΗΣ και το CHANEL No5

 

    Είναι εντελώς φυσικό να θέλουμε να ελκύουμε τους άλλους ανθρώπους, όταν συζητάμε με αυτούς
ή όταν φλερτάρουμε. Πώς κοινοποιούμε αυτή την επιθυμία στους γύρω μας ;
Η γλώσσα του σώματος είναι ο ένας τρόπος, η οσμή είναι ο άλλος. Και τα δύο λειτουργούν
στη “χημεία” μας, αλλά χρησιμοποιώντας την αίσθηση της όσφρησης, το μήνυμα είναι καθαρά χημικό.
Η αίσθηση της όσφρησης στους ανθρώπους είναι λιγότερη ισχυρή σε σύγκριση με τα ζώα και βέβαια
η όσφρηση είναι η τελευταία από τις αισθήσεις που κατανοήθηκε.
Μέσα στη μύτη μας συμβαίνει μια μοριακή αλληλεπίδραση. Υπάρχουν αισθητήρες που μπορούν
γρήγορα να παγιδέψουν και να ανιχνεύσουν μόρια που μεταφέρονται με την αναπνοή.
Εάν εφαρμόζουν στο σωστό υποδοχέα, θα αναγνωριστούν και αυτό θα μεταφερθεί στον εγκέφαλό μας.
Στην πραγματικότητα υπάρχουν διάφοροι τύποι υποδοχέων και η ενεργοποίηση των συνδυασμών τους καθορίζει την οσμή που καταλαβαίνουμε.
Σε χημικό επίπεδο, ένα βιολογικό κύτταρο είναι ένας σάκος που περικλείεται με τη μεμβράνη,
γεμάτος με μοριακά σχήματα που αλληλεπιδρούν σε ένα υδατώδες υγρό.
Οι σύνθετες διαδικασίες μέσα σε έναν οργανισμό συχνά αρχίζουν με ένα μοριακό “κλειδί” που
εφαρμόζει σε μια αντίστοιχη μοριακή “κλειδαριά”. Το κλειδί μπορεί να είναι ένα μικρό μόριο που
κυκλοφορεί σε ένα υγρό του σώματος, ενώ η κλειδαριά είναι συνήθως είναι ένα μεγάλο μόριο,
γνωστό σαν υποδοχέας, που συχνά βρίσκεται μέσα σε μια κυτταρική μεμβράνη.
Η επιφάνεια του υποδοχέα περιέχει μια κοιλότητα με συγκεκριμένο σχήμα (θέση του υποδοχέα),
που εκτίθεται στο υγρό που περνάει. Χιλιάδες μορίων διέρχονται από αυτή τη θέση, αλλά όταν
ένα μόριο έχει το κατάλληλο σχήμα (το μοριακό “κλειδί”) και φτάνει στον υποδοχέα, αυτός το “αρπάζει”
μέσω διαμοριακών έλξεων και αρχίζει η βιολογική επίδραση.
Ας δούμε πώς λειτουργεί αυτό το συνταίριασμα στην όσφρηση. Μια ουσία πρέπει να έχει ορισμένες ιδιότητες για να έχει οσμή. Για να ταξιδεύει μέσω του αέρα, πρέπει να είναι αέριο ή ένα υγρό ή στερεό που να περνάει εύκολα στην αέρια φάση. Για να φτάσει στον υποδοχέα πρέπει να είναι διαλυτό, έστω
σε μικρή έκταση, στη λεπτή ταινία υδατικού διαλύματος που περνάει από ρηνικές διόδους.
Ακόμα πιο σημαντικό είναι το ότι το μόριο με την οσμή ή ένα μέρος του πρέπει να έχει σχήμα που εφαρμόζει σε έναν από τους οσφρητικούς υποδοχείς που καλύπτουν απολήξεις νεύρων βαθιά στις ρινικές διόδους. Οταν συμβεί αυτό, οι νευρικές ωθήσεις φτάνουν στον εγκέφαλο που τις μεταφράζει
σαν μια ειδική οσμή.
Στη δεκαετία του ’50, εισήχθηκε η στερεοχημική θεωρία της όσφρησης για να εξηγήσει τη σχέση μεταξύ
της οσμής και του μοριακού σχήματος. Η βασική της προϋπόθεση είναι ότι το σχήμα του μορίου
(και μερικές φορές η πολικότητά του) και όχι η χημική σύστασή του είναι η πρωταρχική ανίχνευση
της οσμής του. Σύμφωνα μ’ αυτή τη θεωρία, υπάρχουν επτά πρωταρχικές οσμές και καθεμιά αντιστοιχεί
σε ένα από τους επτά διαφορετικούς τύπους των οσφρητικών υποδοχέων.
Οι επτά οσμές είναι : καμφορά, μοσχοβόλος, ανθώδης, μέντας, αιθέρα, καυτερή και σαπίλας (οι δύο τελευταίες οσμές εξαρτώνται περισσότερο από την πολικότητα των μορίων, παρά από το σχήμα τους).
Πολλές προβλέψεις της θεωρίας αυτής επιβεβαιώθηκαν πειραματικά. Αν δύο ουσίες εφαρμόζουν
στον ίδιο υποδοχέα, πρέπει να έχουν την ίδια οσμή, ακόμα και αν η σύστασή τους διαφέρει.
Η καμφορά, το εξαχλωροαιθάνιο και το κυκλοοκτάνιο, ουσίες με διαφορετική σύσταση, ταιριάζουν
και οι τρεις στον υποδοχέα καμφοράς και πραγματικά έχουν τέτοια οσμή. Αν διαφορετικά τμήματα
ενός μορίου ταιριάζουν σε διαφορετικούς υποδοχείς, το μόριο πρέπει να έχει ανάμικτη οσμή.
Τμήματα του μορίου της βενζαλδεϋδης ταιριάζουν στους υποδοχείς καμφοράς, ανθώδους και μέντας
που σημαίνει τελικά μυρωδιά αμυγδάλου. Πραγματικά, άλλα μόρια που έχουν την ίδια μυρωδιά,
ταιριάζουν και στους τρεις υποδοχείς.
Παρ’ όλα αυτά, η πρόβλεψη της οσμής μόνον από το σχήμα δεν είναι τόσο απλή.
Ενας από τους βασικούς λόγους αποτυχίας είναι ότι ένα μόριο στην αέρια φάση μπορεί να έχει πολύ διαφορετικό σχήμα από το σχήμα που θα έχει στο διάλυμα, από το οποίο το ανιχνεύει ο υποδοχέας.
Στις αρχές της δεκαετίας του ’90 αποδείχθηκε η παρουσία 1000 υποδοχέων και πιστεύεται ότι με
τους διάφορους συνδυασμούς, ένας άνθρωπος μπορεί να διακρίνει πάνω από 10.000 οσμές.
Αν και η βασική αρχή της παλιάς θεωρίας γίνεται δεκτή – ότι η οσμή εξαρτάται από το μοριακό σχήμα –
η φύση της εξάρτησης είναι σύνθετη και είναι περιοχή έρευνας για τις βιομηχανίες τροφίμων, καλλυντικών
και εντομοκτόνων. Η αίσθηση της όσφρησης είναι τόσο ζωτική που το σημείο αυτό είναι πεδίο έρευνας
και για βιολόγους.
Πολλές άλλες βιοχημικές διεργασίες ελέγχονται από την εφαρμογή ενός μορίου σε μια θέση υποδοχέα
σε ένα άλλο μόριο : τα ένζυμα είναι πρωτεΐνες που εφαρμόζουν σε ορισμένες θέσεις και διευκολύνουν
έτσι τις αντιδράσεις, νευρικές ωθήσεις μεταφέρονται όταν μικρά μόρια απελευθερώνονται από ένα νεύρο
και εφαρμόζουν σε υποδοχείς σε ένα άλλο, οι ορμόνες ρυθμίζουν την απελευθέρωση ενέργειας και
την ανάπτυξη με την εφαρμογή και ενεργοποίηση υποδοχέων, όπως επίσης η λειτουργία των γονιδίων καθορίζεται όταν συγκεκριμένα νουκλεϊνικά οξέα εφαρμόζουν σε ειδικές θέσεις άλλων.
Πραγματικά, καμία άλλη μοριακή ιδιότητα δεν είναι τόσο κρίσιμη για τα ζώντα συστήματα, όσο το σχήμα.
Η Chanel κάνει την επανάσταση

Η Μέριλιν Μονρόε, όταν ρωτήθηκε τι φοράει όταν κοιμάται, απάντησε : “μόνο δύο σταγόνες Chanel No5”.

Το Chanel No5 κατέχει μιαν ιδιαίτερη θέση στην ιστορία της Χημείας, γιατί είναι το πρώτο άρωμα που περιείχε ένα συνθετικό συστατικό. Το 1921 στο Παρίσι η σχεδιάστρια μόδας Gabrielle “Coco” Chanel ζήτησε ένα άρωμα να συνοδεύσει τη συλλογή της και αυτό δημιουργήθηκε από τον Ernest Beaux,
που ανάμεσα στα άλλα φυσικά συστατικά χρησιμοποίησε και μια αλδεϋδη, την 2-μεθυλο-ενδεκανάλη,
ένα συνθετικό συστατικό.
Το μυστικό του Chanel No5 δεν ήταν μόνο τα συστατικά του, αλλά και οι αναλογίες τους.
Μέχρι που να αναπτυχθούν οι σύγχρονες μέθοδοι ανάλυσης παρέμεινε εφτασφράγιστο μυστικό.

Ο ρόλος της όσφρησης

Επειδή τα περισσότερα είδη ζώων δεν είναι πάντα σεξουαλικά διαθέσιμα, τις στιγμές που μπορούν να ζευγαρώσουν, τα θηλυκά εκπέμπουν ένα είδος ισχυρού “μηνύματος” προς τα αρσενικά, μέσω χημικών ενώσεων, που λέγονται φερομόνες. Αρκεί μια ελάχιστη ποσότητα φερομονών – της τάξης μg (10-6 g) – για να πάρει το μήνυμα το αρσενικό. Η ίδια η φερομόνη, λοιπόν, δρα σαν προπομπός της σεξουαλικής επιθυμίας.
Στον άνθρωπο, η σχέση όσφρησης-σεξουαλικότητας δεν είναι σαφής. Εξάλλου, η όσφρηση ως αίσθηση είναι υποβαθμισμένη στον άνθρωπο. Σήμερα οι περισσότεροι άνθρωποι καλύπτουν τις οσμές τους με αρώματα. Oμως παλιότερα δεν ήταν έτσι : έχει μείνει ιστορικό το γράμμα του Ναπολέοντα στην Ιωσηφίνα μετά τη μάχη του Αούστερλιτς :
“Ne te lave pas ! Je reviens ”  (Μην πλυθείς ! Eρχομαι . . .)

 

  Η ΧΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΓΟΗΤΕΙΑΣ : ΤΑ ΑΡΩΜΑΤΑ

Αρχικά τα αρώματα εξάγονταν από φυσικές πηγές. Από αυτή την άποψη, το γιασεμί είναι πολύ φειδωλό στην εξαγωγή αιθερίου ελαίου : για 1 κιλό προϊόντος χρειάζονται 4,5 εκατομμύρια λουλούδια περίπου, που ζυγίζουν 750 κιλά. Αντίθετα από τα πορτοκάλια μπορούμε να πάρουμε τρία διαφορετικά αιθέρια έλαια : από τη φλούδα, από τα άνθη και από τα φύλλα.
Σήμερα, οι χημικοί έχουν απομονώσει πολλά από τα συστατικά των αρωμάτων και τα παρασκευάζουν συνθετικά. Το κυριότερο συνθετικό συστατικό των αρωμάτων είναι οι αλδεϋδες. Ομως, οι χημικοί μέχρι τώρα δεν έχουν κατορθώσει να διακρίνουν ακόμα όλα τα δευτερεύοντα, αλλά σημαντικότατα στην οσμή, συστατικά τους.
Ενα άρωμα, είτε φυσικό, είτε συνθετικό, αφ’ ενός πρέπει να “δέσει” με άλλα αρώματα σ’ ένα “μπουκέτο” – και γι’ αυτό χρειάζεται και κάποιο ταλέντο, εκτός από τη χημεία – αφ’ ετέρου πρέπει να αραιωθεί, ώστε η μυρωδιά του να γίνει πιο ευχάριστη. Για την αραίωση χρησιμοποιείται αιθυλική αλκοόλη (οινόπνευμα).
Εξάλλου, επειδή πολλά αρώματα έχουν πάρα πολύ γλυκιά μυρωδιά, η οποία πρέπει να μετριαστεί ή εξατμίζονται πάρα πολύ εύκολα, οπότε η ταχύτητα εξάτμισης πρέπει να ελαττωθεί, προστίθενται ορισμένες ουσίες που λέγονται στερεωτικά. Τα στερεωτικά είναι συνήθως ζωϊκές ύλες που αυτούσιες έχουν πολύ δυσάρεστη οσμή, αλλά όταν τις αραιώσουμε πάρα πολύ, χρησιμοποιούνται γι’ αυτή την “εξισορρόπηση”.
Ενα από τα συχνότερα χρησιμοποιούμενα στερεωτικά είναι η μοσχόνη, που εκκρίνεται από τον μόσχο τον μοσχοφόρο και τη μοσχογαλή.
Ετσι, τελικά, νιώθουμε μάλλον μια συμφωνία οσμών, παρά μια διαδοχή τους.
Στις λοσιόν για “μετά το ξύρισμα”, η σύνθεση είναι περισσότερο αραιωμένη και συχνά προστίθεται μενθόλη για να δώσει μια δροσιστική αίσθηση στο δέρμα  . . .
Εκεί που τελειώνει η χημική τεχνολογία, αρχίζει η διαφήμιση . . .
Και το ερώτημα πλανάται : το αξίζουν πραγματικά πολλά αρώματα που πωλούνται σε πολύ υψηλές τιμές ;
Εδώ η Χημεία σηκώνει τα χέρια. Η επιλογή ενός αρώματος, είναι κρίση καθαρά υποκειμενική . . .


Η ΑΛΛΗ ΟΨΗ ΤΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ

ΓΛΥΚΙΑ ΧΗΜΕΙΑ Η γλυκιά γεύση είναι σχεδόν ταυτισμένη με τη ζάχαρη, μια ουσία που ανήκει στην τάξη των σακχάρων. Ολα τα σάκχαρα δεν είναι γλυκά, ιδιαίτερα όταν συγκροτούν διάφορα πολυμερή μακρομόρια, παρόλο που οι δομικές τους μονάδες είναι γλυκές.
Για τον προσδιορισμό της γλυκύτητας, δεν έχει επινοηθεί κάποιος αντικειμενικός τρόπος μετρήσεων κι εξακολουθεί να γίνεται υποκειμενικά, από ομάδες δοκιμαστών που βαθμολογούν τις γλυκές ουσίες, για το ίδιο βάρος, σε σχέση με μια πρότυπη ένωση, τη ζάχαρη, που ορίζεται ως το 100 της κλίμακας. Με εξαίρεση τη φρουκτόζη, όλα τα άλλα σάκχαρα υστερούν σε γλυκύτητα, μερικά μάλιστα είναι πικρά.
Υπάρχει βασική σχέση ανάμεσα στον αριθμό -ΟΗ που έχει μία οργανική ένωση και της γλυκύτητάς της, σχέση που δεν έχει εξηγηθεί επακριβώς.
Ακόμα και η γλυκόλη που έχει δύο -ΟΗ είναι γλυκιά, αν και είναι δηλητήριο.
Η γλυκερίνη, με τρία -ΟΗ έχει επίσης γλυκιά γεύση, αλλά συνήθως χρησιμοποιείται στα καλλυντικά και όχι σαν γλυκαντικό.
Οσο προχωράμε, συναντάμε και άλλες γλυκές αλκοόλες με πολλά -ΟΗ. Η πιο κοινή από αυτές είναι η σορβιτόλη με έξι άτομα άνθρακα και καθένα από αυτά είναι ενωμένο με ένα υδροξύλιο. Εχει το πλεονέκτημα ότι δεν διασπάται με το σάλιο στο στόμα και έτσι δεν συμβάλλει στη δημιουργία οξέων που καταστρέφουν τα δόντια, όπως γίνεται με άλλα σάκχαρα. Ετσι η σορβιτόλη περιέχεται σε τσίχλες χωρίς ζάχαρη, αλλά σε μεγάλες ποσότητες μπορεί να προκαλέσει διάρροια.
Γι’ αυτούς που δεν μπορούν να συμπεριλάβουν στη διατροφή τους τη ζάχαρη για λόγους παχυσαρκίας ή σακχαρώδους διαβήτη, υπάρχουν τα τεχνητά γλυκαντικά.
Το ρεκόρ γλυκύτητας το κατέχει η ένωση P-4000, μια αρωματική ένωση που είναι 4000 φορές γλυκύτερη από τη ζάχαρη. Το 1974 απαγορεύτηκε η χρήση της λόγω πιθανών τοξικών συνεπειών.
Το πιο κοινό τεχνητό γλυκαντικό είναι η σακχαρίνη, για την οποία το 1977 φάνηκε ότι προκαλούσε καρκίνο της κύστης σε πειραματόζωα. Συνεχίζει όμως να κυκλοφορεί, γιατί δεν υπάρχει αβλαβές υποκατάστατό της.
Οι χημικοί συνεχίζουν τη μελέτη της θεωρίας για το τι κάνει τις ενώσεις να έχουν γλυκιά γεύση.
Η ένωση που δίνει τις περισσότερες υποσχέσεις είναι η νεοεσπεριδίνη που προέρχεται από τη φλούδα του γκρέϊπ – φρουτ, 1000 φορές πιο γλυκιά από τη ζάχαρη και 20 φορές από τη σακχαρίνη.
Αν περάσει τις δοκιμές για να διευκρινιστεί αν η χρήση της είναι ασφαλής, θα είναι το τεχνητό γλυκαντικό του μέλλοντος.
αρχή σελίδας
ΑΣΠΡΟ . . . ΝΕΡΟ (ΟΥΖΟ)  Γιατί όταν ρίχνουμε νερό στο ούζο ασπρίζει ; Το ούζο έχει άρωμα και άνιθο που ανήκει στις οργανικές ενώσεις “τερπένια” που διαλύονται στο οινόπνευμα αλλά όχι στο νερό. Το ούζο περιέχει 40% οινόπνευμα που είναι αρκετό για να διαλύσει το “τερπένια”. Οταν ρίξουμε νερό τα τερπένια μένουν αδιάλυτα και δίνουν γαλάκτωμα. αρχή σελίδας
ΜΟΥΧΛΙΑΖΕΙ . . . Η ΜΑΡΜΕΛΑΔΑ ;  Οχι, επειδή τα πυκνά διαλύματα της ζάχαρης υποχρεώνουν τα μικρόβια να χάσουν το νερό τους λόγω ώσμωσης, δηλ. να αφυδατωθούν και να “πεθάνουν”. αρχή σελίδας
 ΠΟΙΕΣ ΣΚΟΝΕΣ ΜΠΟΡΟΥΝ ΝΑ . . . ΕΚΡΑΓΟΥΝ ;
 Κυρίως οι οργανικές προέλευσης σκόνες όπως το άμυλο, η άχνη ζάχαρης, το αλεύρι, η καρβουνόσκονη, μπορούν να εκραγούν σε ειδικές συνθήκες όταν ανακατευθούν σε σύννεφο σκόνης. αρχή σελίδας
 ΓΙΑΤΙ ΚΙΤΡΙΝΙΖΟΥΝ ΤΑ ΦΥΛΛΑ ΤΟ ΦΘΙΝΟΠΩΡΟ ;

 Τα φύλλα περιέχουν τα χρώματα : πράσινη χλωροφύλλη και κίτρινα καροτένια.
Το καλοκαίρι με το πολύ ήλιο γίνεται η φωτοσύνθεση και το πράσινο χρώμα της χλωροφύλλης καλύπτει το κίτρινο χρώμα από τα καροτένια.
Το φθινόπωρο η πρωτεΐνη με την οποία είναι δεμένη η χλωροφύλλη διασπάται σε αμινοξέα που πηγαίνουν στις ρίζες και αποθηκεύονται. Μετά διασπάται και η χλωροφύλλη και αφήνει να φανεί το κίτρινο χρώμα από τα καροτένια.

αρχή σελίδας

  ΤΟ ΑΖΩΤΟ . . . ΚΑΥΣΙΜΟ ! ! !

Το υγρό άζωτο που βράζει στους – 196οC μπορεί να χρησιμοποιηθεί για καύσιμο αυτοκινήτων,  όπως στις παλιές ατμομηχανές χρησιμοποιούσαν τον υδρατμό.
Eνα ρεύμα ατμοσφαιρικού αέρα αρκεί για να προκαλέσει βρασμό στο άζωτο. Με ένα ντεπόζιτο καυσίμου με 180 lt υγρό άζωτο μπορούν να καλυφθούν 200 χιλιόμετρα. Σε αυτή τη διαδικασία μπορεί να παγιδεύεται και να στερεοποιείται το CO2 και να απομακρύνεται από την ατμόσφαιρα. Πάντως στα δυστυχήματα θα γίνονται πολλοί . . . κατεψυγμένοι ! ! !

αρχή σελίδας

ΓΙΑ ΠΟΛΥ . . . ΜΙΚΡΑ ΚΑΙ ΠΟΛΥ . . . ΜΕΓΑΛΑ ΜΕΓΕΘΗ ! ! !

 Πώς μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε στη Χημεία τα ακραία προθέματα του SI : zepto  (z = 10-21), zetta (Z = 1021), yocto (y = 10-24), yotta (Y = 1024), xenno (x = 10-27),   xenna (X = 1027), vendeko (v = 10-33), vendeka (V = 1033) ;
Μα για να απλουστεύσουμε μερικούς ακραίους αριθμούς.
Αν διαλύσουμε 1 μόριο ουσίας σε 1 lt Η2Ο τότε η συγκέντρωση είναι 1 : 6,023 . 1023 mol/lt = 1,6 . 10-24 mol/lt = 1,6 yoctomol/lt.
Το φορτίο του ηλεκτρονίου είναι 1,6 .10-19 Cb,  δηλαδή 160 zeptocoulombs και η μάζα του πρωτονίου 1,67 . 10-24 gr = 1,67 yoctograms  και άλλες πολλές απλουστεύσεις που μπορεί ο καθένας μας να φτιάξει ! ! !

αρχή σελίδας

ΤΟ ΓΟΥΡΓΟΥΡΙΣΜΑ ΤΟΥ ΣΤΟΜΑΧΙΟΥ

  Αν έχουμε συγκεκριμένη ώρα που τρώμε, εκκρίνονται τα υγρά της πέψης και αν το στομάχι είναι άδειο προκαλούν το γνωστό θόρυβο. Οι λύσεις είναι δύο :
ή δεν θα τρώμε σε συγκεκριμένες ώρες ή θα βάζουμε έστω μια μπουκιά στο στόμα μας για να απασχολούνται τα υγρά της πέψης και να αποφεύγουμε το ενοχλητικό γουργούρισμα.

αρχή σελίδας

 ΓΙΑ ΝΑ ΜΗ . . . ΜΑΥΡΙΖΟΥΝ ΤΑ ΜΗΛΑ

 Το μαύρισμα μετά το καθάρισμα των φρέσκων φρούτων προκαλείται από ένα ένζυμο που επιταχύνει την αντίδραση του οξυγόνου της ατμόσφαιρας με άχρωμες ασταθείς οργανικές ενώσεις των φρούτων που οξειδώνονται σε έγχρωμες. Αυτή η αντίδραση μπορεί να επιβραδυνθεί αν χρησιμοποιήσουμε αντιοξειδωτικά (για παράδειγμα αραιωμένο χυμό λεμονιού που περιέχει βιταμίνη C), που αντιδρούν με το οξυγόνο. Επίσης με κάποια συσκευασία αν αφαιρεθεί εντελώς ο αέρας ή αποξηρανθεί το φρούτο, επειδή το ένζυμο χρειάζεται νερό για να επιδράσει.

αρχή σελίδας

 

 ΕΙΝΑΙ Η ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΗΣ COCA – COLA . . . ΜΥΣΤΙΚΟ ;   Εκτός από τα συνηθισμένα συστατικά των αναψυκτικών η Coca – Cοla περιέχει πολλά αιθέρια έλαια από πορτοκάλι, λεμόνι, κανέλλα, μοσχοκάρυδο, κορίανδρο, νερόλη και άλλα. Μπορεί η αέρια χρωματογραφία να αποκαλύψει το μυστικό στη σύνθεσή της που την κάνει να διαφέρει από τις άλλες . . . Cola ; αρχή σελίδας
Οι Νευροδιαβιβαστές

Οι νευροδιαβιβαστές είναι ουσίες που εκκρίνονται από τις απολήξεις διεγερμένων νευρικών κυττάρων μεταδίδοντας τη διέγερση σε άλλα νευρικά κύτταρα ή σε μυικά κύτταρα. Στον εγκέφαλο απαντώνται δύο μεγάλες ομάδες νευροδιαβιβαστών : οι ινδολαμίνες, με βασικό εκπρόσωπο τη σεροτονίνη και οι κατεχολαμίνες με κυριότερους εκπρόσωπους τη ντοπαμίνη, την αδρεναλίνη και τη νοραδρεναλίνη.
Επειδή πολλά είδη επιθυμιών και η σεξουαλική συμπεριφορά σχετίζονται με τη μεσολάβηση αυτών των ουσιών, η μελέτη τους παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον και γίνεται με τη βοήθεια ουσιών που μιμούνται ή αναστέλλουν τη δράση τους.

αρχή σελίδας

ΝΟΜΠΕΛ ΙΑΤΡΙΚΗΣ 1997 : ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΤΑ PRIONS ;

 

  Φέτος το βραβείο Νόμπελ Ιατρικής δόθηκε στον Stanley Prusiner (Professor of neurology – University of San Francisco – California) για την ανακάλυψη των prions, που είναι μικρά μόρια πρωτεϊνών, τα οποία προκαλούν μια σειρά από ασθένειες στα ζώα και στον άνθρωπο, που αργούν να εκδηλωθούν αλλά είναι θανατηφόρες. Η λέξη prion έχει προκύψει από τις λέξεις “proteinaceous infectious particles”. Στα prions οφείλεται μεταξύ των άλλων η σπογγώδης εγκεφαλοπάθεια των αγελάδων (η αρρώστεια των τρελών αγελάδων), και στους ανθρώπους η αρρώστεια Creutzfeldt – Jakob.
Φυσιολογικές prion πρωτεϊνες υπάρχουν στα λευκά αιμοσφαίρια, σε διάφορους ιστούς του σώματος και στα νευρικά κύτταρα του εγκεφάλου.
Πώς οι φυσιολογικές prion πρωτεϊνες γίνονται θανατηφόρες ;
Κουβαλάει το DNA πληροφορίες για αυτή την αλλαγή ;
Θα μπορέσει η επιστήμη να μπλοκάρει το μηχανισμό αυτό ;
αρχή σελίδας

ΝΟΜΠΕΛ ΦΥΣΙΚΗΣ 1997 :
ΕΝΑΣ ΤΡΟΠΟΣ ΝΑ ΑΚΙΝΗΤΟΠΟΙΗΘΟΥΝ ΤΑ ΑΤΟΜΑ

 

    Φέτος το βραβείο Νόμπελ Φυσικής δόθηκε στους Steven Chu (Professor of Stanford Univeristy – California), Claude Cohen Tannoudji (Professor of College de France – Paris), William Phlillips (Dr. of National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, Maryland) επειδή κατάφεραν να “σταματήσουν” τα άτομα παγώνοντάς τα με ακτίνες λέηζερ κάνοντας πειράματα από το 1985 και μετά.
Τα άτομα των αερίων τρέχουν με ταχύτητες περίπου 4.000 km/h, οπότε δεν μπορούν να εξεταστούν. Χαμηλώνοντας συνεχώς τη θερμοκρασία μπορεί να μειωθεί η ταχύτητα των ατόμων αλλά το πρόβλημα είναι ότι τα αέρια υγροποιούνται και τελικά στερεοποιούνται. Στα υγρά και τα στερεά σώματα η μελέτη των ατόμων γίνεται δύσκολα επειδή τα άτομα και τα μόρια είναι πολύ κοντά το ένα στο άλλο. Aν η μελέτη γίνει σε κενό η πυκνότητα μπορεί να διατηρηθεί χαμηλή ώστε να αποφύγουμε την συμπύκνωση αλλά ακόμα και σε θερμοκρασία – 270οC τα άτομα τρέχουν με 400 km/h. Μόνο αν φτάσουμε στο απόλυτο μηδέν η ταχύτητα πέφτει αρκετά. Για παράδειγμα όταν η θερμοκρασία είναι ένα εκατομμυριοστό του Kelvin (1 μΚ) τα ελεύθερα άτομα του υδρογόνου τρέχουν με 1 km/h (0,25 m/sec).
Χρησιμοποιώντας ακτίνες λεήζερ τα άτομα πάγωσαν και η ταχύτητά τους έπεσε σε 0,1 km/h. Το είπαν “οπτικό σιρόπι” επειδή οι ακτίνες λέηζερ συμπεριφέρονται σαν ένα παχύρρευστο υγρό.
Αρχικά χρησιμοποιήθηκαν έξι διασταυρούμενα λέηζερ σε ένα σύννεφο από άτομα νατρίου σε ένα θάλαμο κενού. Σε όποια κατεύθυνση προσπαθούσαν να κινηθούν τα άτομα του νατρίου τα φωτόνια τα έσπρωχναν στην περιοχή που οι ακτίνες διασταυρώνονταν. Περίπου 1.000.000 από παγωμένα άτομα σχημάτισαν ένα λαμπερό σύννεφο μεγέθους μπιζελιού. Το έντονο φως λειτουργεί σαν υγρό επιβραδύνοντας τα άτομα.
Oταν τα άτομα επιβραδυνθούν πέφτει η θερμοκρασία τους σε επίπεδο μΚ. Eνα πρόβλημα με το “οπτικό σιρόπι” ήταν ότι τα άτομα βυθίζονταν ξεφεύγοντας από την παγίδα εξαιτίας της βαρύτητας. Χρειαζόταν κάτι περισσότερο από τις ακτίνες λέηζερ για να παγιδευτεί ένα άτομο. Eτσι χρησιμοποιήθηκαν μαζί με τα έξι λέηζερ και δύο μαγνητικά πηνία που δημιουργούσαν μαγνητικά πεδία και η η παγίδα έγινε μαγνητο-οπτική. Για να πετύχουν το τέλεια ακίνητο άτομο σκέφτηκαν και το “ατομικό συντριβάνι”. Τα παγωμένα άτομα έκαναν μια βολή προς τα πάνω και στο επάνω σημείο της για λίγο ήταν τελείως ακίνητα.
Οι μαγνητο-οπτικές παγίδες των ατόμων μπορούν να χρησιμοποιηθούν σαν εργαλεία στη Φυσική, Χημεία, Βιολογία. Πολλές ερευνητικές ομάδες χρησιμοποιούν τα καινούργια εργαλεία για να βελτιώσουν την ακρίβεια σε μετρήσεις (ατομικά ρολόγια, δορυφόροι, ημιαγωγοί, αντί για γυάλινους φακούς , φακοί από φως κ.λ.π.)
αρχή σελίδας

ΝΟΜΠΕΛ ΧΗΜΕΙΑΣ 1997 : ΚΙ ΑΛΛΟ ΝΟΜΠΕΛ ΓΙΑ ΤΟ ΑΤΡ

 

Φέτος το βραβείο Νόμπελ Χημείας δόθηκε σε τρεις ερευνητές για την πρωτοποριακή τους δουλειά στα ένζυμα τα οποία συμμετέχουν στην λειτουργία της “υψηλής ενέργειας” ένωσης τριφωσφορικής αδενοσίνης (ΑΤΡ). Το βραβείο Νόμπελ που έχει αξία ένα εκατομμύριο δολλάρια μοιράστηκε το μισό στους Paul  Boyer (Uninersity of Los Angeles – California, γεν. 1918), John Walker (Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology Cambridge, γεν. 1941) και το άλλο μισό στον Jens  Skou (Aarhus University Denmark, γεν. 1918).
Το μόριο του ΑΤΡ αποτελείται από αδενοσίνη που είναι ενωμένη με τρεις φωσφορικές ρίζες. Oταν η μια φωσφορική ρίζα αποσπάται, ελευθερώνεται ενέργεια και σχηματίζεται η διφωσφορική αδενοσίνη (ΑDΡ). Με πρόσθεση ενέργειας το ΑDP γίνεται ΑΤΡ. Ένας άνθρωπος μετατρέπει καθημερινά τόσο ΑΤΡ όσο είναι το μισό του βάρους του αν κάθεται και αν δουλεύει σκληρά η ποσότητα μπορεί να φτάσει τα χίλια κιλά. Ο Boyer λέει ότι το ΑΤΡ είναι η μηχανή που παράγει τα χρήματα τα οποία καταναλώνει το υπόλοιπο σώμα. Η χημική ουσία που οδηγεί στην αμφίδρομη αυτή μετατροπή του ΑTP σε ADP είναι το ένζυμο συνθετάση του ΑΤΡ. Ο Boyer είχε αρχίσει τις έρευνες από την δεκαετία του 1950.
Ο Walker προσδιόρισε τη δομή του ενζύμου και επιβεβαίωσε το μοντέλο του Boyer. Αυτός άρχισε να δουλεύει την δεκαετία του 1980 βρίσκοντας τη σειρά των αμινοξέων της περιεχόμενης πρωτεϊνης και σε συνεργασία με ειδικούς στην κρυσταλλογραφία ξεκαθάρισε την τρισδιάστατη δομή του ενζύμου.
Ο Skou ανακάλυψε ένα ένζυμο σχετικό με τον κύκλο του ΑΤΡ : την αντλία ιόντων νατρίου, καλίου. Αυτό το ένζυμο, που είναι η πρώτη αντλία σε επίπεδο μορίου που  ταυτοποιήθηκε, διατηρεί την ισορροπία των ιόντων νατρίου και καλίου σε ένα ζωντανό κύτταρο. Από το 1920 ήταν γνωστό ότι μέσα στο κύτταρο η συγκέντρωση των Να+ ήταν μικρότερη και των Κ+ ήταν μεγαλύτερη από το υγρό έξω από το κύτταρο. Ο Skou ήταν ο πρώτος επιστήμονας που βρήκε και περιέγραψε το ένζυμο που ήταν υπεύθυνο για την απευθείας μεταφορά ιόντων μέσα από κυτταρική μεμβράνη. Η μεταφορά των ιόντων απαιτεί βεβαίως ΑΤΡ.
Από τότε έχουν βρεθεί και άλλα ένζυμα με παρόμοιες λειτουργίες. Για παράδειγμα ένα ένζυμο στους μυς του σκελετού μεταφέρει Cα2+ και ένα άλλο ένζυμο με ιόντα Η+, Κ+ παράγει υδροχλωρικό οξύ στο στομάχι. Επίσης αντίστοιχα ένζυμα βρέθηκαν σε απλούστερους οργανισμούς για παράδειγμα στο ζυμάρι, ένα ένζυμο εκκρίνει Η+ κατά την διάρκεια της ζύμωσης.
αρχή σελίδας
ΑΣ ΜΙΛΗΣΟΥΜΕ ΓΙΑ ΤΟ ΧΛΩΡΙΟ Το χλώριο βρίσκεται στη γη σε ποσοστό 0,19%. Το χλώριο χρησιμοποιείται για την κατασκευή
περισσοτέρων από 10.000 προϊόντων, δηλαδή το 95% των προϊόντων που χρησιμοποιούμε
ως καταναλωτές περιέχει ή έχει σχέση με το χλώριο.
Πάνω από το 80% των φαρμάκων και των βιταμινών που παρασκευάζονται συνθετικά
χρησιμοποιούν χλώριο.
Επίσης τα απολυμαντικά για το πόσιμο νερό και για τις πισίνες, τα πλαστικά, οι καταλύτες, οι διαλύτες,
τα λευκαντικά μέσα για χαρτί και βαμβάκι, η μεταλλουργία τιτανίου, αλουμινίου, μαγνησίου, νικελίου
ακόμη και τα ηλεκτρονικά chips πυριτίου με τα οποία λειτουργούν τα computers χρησιμοποιούν το χλώριο.
Παρατηρούμε δηλαδή ότι το χλώριο έχει μπει για τα καλά στη ζωή μας.
Ομως κάποιες οργανικές ενώσεις που περιέχουν χλώριο θεωρούνται από τις πιο τοξικές που
υπάρχουν για τον άνθρωπο, τα ζώα και γενικά για τη ζωή πάνω στον πλανήτη μας.
ΜΙΑ ΟΜΑΔΑ ΑΙΜΑΤΟΣ ΓΙΑ ΟΛΟΥΣ ! Eνα από τα πολύ παλιά όνειρα της Ιατρικής είναι να βρεθεί ένα “είδος” αίματος που θα ταιριάζει σε όλους του ανθρώπους, ανεξάρτητα από την ομάδα αίματος στην οποία ανήκουν γενετικά. Αυτό θα διευκόλυνε απεριόριστα τη διαδικασία των μεταγγίσεων. Ερευνητές από το Albany Medical College πιστεύουν ότι βρίσκονται πολύ κοντά στο όνειρο αυτό, εφαρμόζοντας μια μέθοδο που συνίσταται στο “καμουφλάζ” των ερυθρών αιμοσφαιρίων. Το “καμουφλάζ” αυτό γίνεται με κάλυψη των ερυθρών αιμοσφαιρίων από ένα πολυμερές, την πολυαιθυλενο-γλυκόλη (PΕG). Eτσι το ανοσοποιητικό σύστημα του δέκτη οργανισμού “εξαπατάται”, δεν είναι σε θέση να διακρίνει τη διαφορά και δεν απορρίπτει τα μεταγγιζόμενα αιμοσφαίρια.
Η πολυαιθυλενο-γλυκόλη δεν εμποδίζει το αίμα να μεταφέρει το οξυγόνο, δηλαδή το “καμουφλαρισμένο” αίμα είναι εξίσου αποτελεσματικό με εκείνο που παράγει ένας υγιής οργανισμός.
αρχή σελίδας
ΤΟ ΚΑΘΑΡΙΣΜΑ ΤΗΣ ΑΡΧΑΙΑΣ ΣΚΟΥΡΙΑΣ Hδη έχει μπει σε εφαρμογή μια συσκευή (στην Ελλάδα υπάρχει στον “Δημόκριτο”) που αφαιρεί τη σκουριά από σιδερένια αντικείμενα σε πολύ μικρότερο χρόνο από τις συμβατικές μεθόδους. Η χρήση της πρόκειται να επεκταθεί σε κεραμικά, μάρμαρα και εικόνες. Με μια ακτινογραφία του αντικειμένου εντοπίζεται το στρώμα της σκουριάς και του μετάλλου και μετά το αντικείμενο μπαίνει στη συσκευή, όπου η σκουριά αφαιρείται με τη χρήση κάποιου αερίου, συνήθως υδρογόνου και το μεθάνιο το προστατεύει από τη σκουριά. αρχή σελίδας
ΤΑ “ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΑ” ΨΥΓΕΙΑ Μετά την ψήφιση του πρωτόκολλου του Μόντρεαλ το 1987, οι εταιρείες υποχρεώθηκαν να αλλάξουν το μονωτικό και ψυκτικό υλικό στα ψυγεία, αντικαθιστώντας το φρέον (χλωροφθοράνθρακες – CFC) που ευθύνεται για μεγάλες καταστροφές στο στρώμα του όζοντος. Ο μηχανισμός δράσης των χλωροφθορανθράκων ήταν γνωστός από τη δεκαετία του ’70, χάρη στους P. Crutzen, M. Molina και S. Rοwland (Νόμπελ Χημείας 1995).
Οι περισσότεροι κατασκευαστές χρησιμοποιούν σήμερα πεντάνιο (C5H12) για τη μόνωση και υδροχλωροφθοράνθρακες (HCFC) και υδροφθοράνθρακες (HFC) για την ψύξη, κυρίως τετραφθορο-αιθάνιο (HFC-134a), διφθορο-χλωρο-μεθάνιο (HCFC-22) και φθορο-διχλωρο-αιθάνιο (HCFC-141b). Αυτές οι ενώσεις διασπώνται στην τροπόσφαιρα, πριν φτάσουν στο στρώμα του όζοντος.
Το πεντάνιο μάλιστα παρέχει τη δυνατότητα για την κατασκευή ψυγείων με 30% λεπτότερα τοιχώματα.
Oμως, πρέπει να σημειώσουμε ότι πολλές χώρες δεν υπέγραψαν το πρωτόκολλο του Μόντρεαλ και θα μπορούσαν κάλλιστα να γίνουν αποδέκτες μη “οικολογικών” ψυγείων, διαιωνίζοντας το πρόβλημα.
αρχή σελίδας
ΛΕΜΟΝΑΔΑ ΑΠΟ ΤΑ ΠΑΛΙΑ ΛΑΣΤΙΧΑ Tο πρόβλημα των άχρηστων ελαστικών έχει γίνει πολύ μεγάλο. Οι λύσεις προς το παρόν είναι δύο :
H μία είναι η άλεση σε πολύ μικρά κομμάτια, που προστίθενται σαν επιπλέον υλικό στην ασφαλτόστρωση των δρόμων και διάφορων αθλητικών εγκαταστάσεων.
Μία δεύτερη λύση είναι η καύση στους φούρνους των τσιμεντοβιομηχανιών. Αυτή η λύση όμως επιβαρύνει το περιβάλλον.
Oμως τα λάστιχα που περισσεύουν είναι πάρα πολλά . . .
Χημικοί στο Πανεπιστήμιο της Αϊόβα παρήγαγαν αιθέρια έλαια από παλιά λάστιχα. Σε κλειστό θάλαμο κενό από αέρα τοποθετούνται πολύ μικρά κομμάτια και θερμαίνονται στους 350οC και προκύπτει ένα παχύρρευστο σκουρόχρωμο υγρό, που ανάμεσα στα άλλα περιέχει πολυϊσοπρένιο. Το πολυϊσοπρένιο θερμαίνεται ξεχωριστά και διασπάται σε ισοπρένιο. Τα μόρια του ισοπρενίου αντί να πολυμεριστούν, διμερίζονται, δρώντας το ένα σαν διένιο και το άλλο σαν διενόφιλο. Το προϊόν είναι το λεμονένιο, ένας κυκλικός υδρογονάνθρακας που υπάρχει στα αιθέρια έλαια των λεμονιών. Το λεμονένιο είναι το 2% του βάρους των αρχικών ελαστικών. Οι συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας και το μέγεθος των κομματιών είναι κρίσιμα για την απόδοση της μεθόδου και γίνονται έρευνες πάνω σ’ αυτά. Οι ελπίδες είναι να φτάσει η ποσότητα του λεμονένιου σε ποσοστό 10%.
Μόλις καθαριστεί καλά το λεμονένιο από τα ίχνη διάφορων ουσιών, που το κάνουν να προδίδει την παράξενη καταγωγή του, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για σαπούνια ή απορρυπαντικά, αλλά ακόμα και σαν ενισχυτικό της γεύσης σε χυμούς.
αρχή σελίδας

Η ΧΗΜΕΙΑ ΣΤΗ ΖΩΗ ΜΑΣ 2

ΠΡΑΣΙΝΗ ΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΩΣΙΜΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ

Η Χηµεία και τα Χηµικά Προϊόντα είναι η βάση της οικονοµίας κάθε βιοµηχανοποιηµένης  χώρας!

Ήδη όμως από τις αρχές του ‘90 έγινε ολοφάνερο ότι η παρασκευή, κατεργασία, χρήση και διάθεση ορισµένων Χηµικών ουσιών-αγαθών έχουν σαν αποτέλεσµα σηµαντική και µετρήσιµη βλάβη στην ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον, γεγονός που προκάλεσε και προκαλεί την σπατάλη τρισεκατομμυρίων ευρώ για την προστασία αυτών …. περισσότερα

 

Ασφάλεια Τροφίμων ….

 

Νανοτεχνολογία & Διατροφή

από Σαράντης Πισπίλης στις 8 Απριλίου 2008   

Στο προχθεσινό της φύλλο 05/04/2008, η εφημερίδα Καθημερινή αναδημοσίευσε απο την εφημερίδα Guardian, ένα εξαιρετικό άρθρο που αφορά τα νανοτρόφιμα και γενικότερα τις αλλαγές που μπορεί να επιφέρει στις διατροφικές μας συνήθειες η Νανοτεχνολογία.
Στο άρθρο μάλιστα γίνεται λόγος για προσπάθειες που γίνονται σε ερευνητικό πεδίο για την παραγωγή τροφίμων που βασίζονται στις αρχές της Νανοτεχνολογίας …

 

Ετικέτες τροφίμων, πως θα πρέπει να διαβάζονται

από Σαράντης Πισπίλης στις 4 Απριλίου 2008   

Σε προηγούμενο άρθρο έχει γίνει λόγος για την επισήμανση-ετικέτες των τροφίμων. Τα ερωτήματα που τίθενται συνήθως αφορούν την ευκολία στην ανάγνωση των στοιχείων που αναγράφονται καθώς και την ορθή αναγραφή τους ώστε να βλέπουμε τι τρώμε.
Σύμφωνα με νέα πρόταση της αρμόδιας Ευρωπαϊκής Επιτροπής, η οποία έχει υιοθετηθεί όπως έχουμε αναφέρει απο τα περισσότερα κράτη μέλη, …
ΚΑΦΕΣ… ο ‘δυνατός’

H  ετοιμολογία της ονομασίας του, καθώς προέρχεται από την αραβική λέξη ‘’kawah’ σημαίνει δύναμη και εκφράζει αυτή την ιδιότητα του καφέ. Ο καφές αποτελεί το αγαπημένο και πιο διάσημο ρόφημα που συντροφεύει ευχάριστα την παρέα ή την οικογένεια ….

 

Τα μικρά μόρια δίνουν τις μυρωδιές

Η Angelika Börsch-Haubold αναδεικνύει τις οσφρητικές ομορφιές της Οργανικής Χημείας.

“Η Χημεία είναι γεμάτη θορύβους και μυρωδιές.” Δεν πνίγονται όλοι οι μαθητές της Χημείας από τις δυσοσμίες και στις εκρήξεις μέσα στο εργαστήριο. Ευτυχώς, υπάρχουν αρκετά οργανικά μόρια που πραγματικά μυρίζουν ωραία. Βιώνουμε καθημερινά αυτές τις ουσίες- χρησιμοποιώντας ένα αρωματισμένο αφρόλουτρο, αρωματίζοντας τα γεύματά μας με βότανα, ή μυρίζοντας ένα τριαντάφυλλο. Η διδασκαλία της οργανικής χημείας των φυσικών οσμών , θα μπορούσε να δώσει κίνητρο ακόμη και σ’ αυτούς που απεχθάνονται την τοξική και επικίνδυνη πλευρά της χημείας, να ερευνήσουν τις διαφορετικές δομές και λειτουργίες.

Προκειμένου να είναι αντιληπτά από τη μύτη μας, τα χημικά πρέπει να είναι λιπόφιλα, μικρά (Μr <300Da) και πτητικά. Τα αρωματικά μόρια δραπετεύουν από την υγρή ή ακόμη και τη στερεή τους μορφή στον αέρα.

 

  

Φάρμακα από την αποθήκη της φύσης
ΙΩΑΝΝΑ ΣΟΥΦΛΕΡΗ
Αρχίζει σήμερα στην Αθήνα το 7ο Διεθνές Συνέδριο «Φυσικά προϊόντα με φαρμακευτικό, διατροφικό, κοσμητολογικό και αγροχημικό ενδιαφέρον». Στο συνέδριο, το οποίο θα διαρκέσει ως τις 8 Αυγούστου, θα λάβουν μέρος περισσότεροι από 1.500 επιστήμονες απ’ όλον τον κόσμο. Τα θέματα που θα συζητηθούν κατά τη διάρκεια των εργασιών του συνεδρίου ποικίλλουν. Οι κύριοι άξονες αφορούν την ανακάλυψη φαρμάκων προερχομένων από φυσικές πηγές, την αξιοποίηση των φυσικών προϊόντων στην κοσμητολογία,

 

Η χημεία ταιριάζει (και) στον Αύγουστο
Α. ΓΑΛΔΑΔΑΣ
Ξέρω ανθρώπους – μερικοί ζουν και εδώ στην Ελλάδα – που θεωρούν τον Αύγουστο έναν από τους πολύ δημιουργικούς μήνες του χρόνου. Μέσα στην τρέλα για παραλίες, χαλάρωμα, σαγιονάρα, πετσέτα και (το πολύ, αθλητική) εφημερίδα, υπάρχουν και κάποιοι που θέλουν τον Αύγουστο να γυρίσουν πίσω. Σε πράγματα βασικά και χρήσιμα για τις ημέρες που θα ακολουθήσουν αντί για βιβλία με πάθη και ερωτικά τρίγωνα Θεσσαλονίκης. Το κακό με τη χημεία αρχίζει από τα μαθητικά θρανία. Είναι ένα από τα

Στοιχεία της φύσης και της επιστήμης
ΙΩΑΝΝΑ ΣΟΥΦΛΕΡΗ
«Η επιστήμη ξεκινά απ’ όπου ξεκίνησαν οι Ελληνες: από τον κόσμο όπως τον αντιλαμβανόμαστε, με ό,τι βλέπουμε, ακούμε, μυρίζουμε, γευόμαστε και αγγίζουμε. Αντιλαμβανόμαστε τον κόσμο ως μια σύνθεση από βράχια, καταρράκτες και μετεωρίτες, από το έδαφος κάτω από τα πόδια μας, τον αέρα που αναπνέουμε, τις φωτιές στις οποίες ζεσταίνουμε τα δάχτυλά μας, τον αφρό του κύματος που σκάει πάνω μας στην παραλία· από τα στοιχεία που γνωρίζουμε εξαρχής – τα στοιχεία των Ελλήνων: το νερό, τον αέρα,

 

Όταν η Κοσμική Χημεία δημιουργεί ζωή
Πως η ζωή μπορεί να έχει έλθει από ψηλά

  1. Πρωταρχικές ερωτήσεις για τη ζωή στη Γη
  2. Μπορούν να επιζήσουν τα αμινοξέα σε ένα ταξίδι από το διάστημα;-Πειράματα της Blank.
  3. 3. Προσομοιώσεις κρούσεων από το Πανεπιστήμιο του Τόκυο.
  4. Βιολογικά μόρια από το διάστημα;

H Χημεία στο γάλα 

από Δημήτρη Βασιλείου στις 4 Μαΐου 2006   

Το γάλα είναι μία πολύ πλούσια υψηλής θρεπτικής αξίας τροφή. Περιέχει πολλά θρεπτικά συστατικά, μερικά από τα οποία είναι τόσο σπάνια, ώστε δεν υπάρχουν πουθενά αλλού στη φύση. Δεν είναι τυχαίο λοιπόν, ότι το γάλα έχει σαν προορισμό να χρησιμεύει ως πρώτη, αλλά και μοναδική, τροφή για το νεογέννητο. Η μεγάλη θρεπτική του αξία οφείλεται όχι μόνο στις πρωτεΐνες αλλά και σε άλλες θρεπτικές ύλες όπως είναι το ασβέστιο, ο φώσφορος, διάφορες βιταμίνες, υδατάνθρακες και πολλά άλλα τα οποία αναφέρονται παρακάτω (Κεχαγιάς, 1997).….

 

Είναι το φεγγάρι στη θέση του όταν δεν το κοιτάζει κανείς;»
Χ. ΒΑΡΒΟΓΛΗΣ
Οι δύο πυλώνες της σύγχρονης Φυσικής, η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, που περιγράφει το πολύ μεγάλο, και η Κβαντομηχανική, που περιγράφει το πολύ μικρό, είναι δύσκολο να κατανοηθούν από τον μέσο πολίτη, επειδή χρησιμοποιούν έννοιες ξένες στην καθημερινή ζωή. Αν όμως είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς τον τετραδιάστατο χωροχρόνο, στον οποίο «ζει» η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, η Κβαντομηχανική παρουσιάζει μια πολύ μεγαλύτερη πρόκληση: Φαίνεται να οδηγεί στο συμπέρασμα ότι δεν

 

 

Χημεία ή Μαγεία ή έρωτας;

 

 

Νομίζετε ότι τα ξέρετε όλα;
ΛΑΛΙΝΑ ΦΑΦΟΥΤΗ
Ολοι ξέρουμε ότι τα χρώματα της ίριδας είναι επτά, το μαθαίνουμε από τις πρώτες κιόλας τάξεις του σχολείου. Οπως ξέρουμε και ότι αυτό που οι αρχαίοι πρόγονοί μας θεωρούσαν ίχνος της αγγελιαφόρου των θεών στον ουρανό δεν είναι τίποτε άλλο από την ανάλυση του ηλιακού φωτός που περνάει μέσα από σταγονίδια νερού στην ατμόσφαιρα. Πόσοι όμως έχετε ξεχωρίσει πραγματικά επτά χρώματα στο ουράνιο τόξο; Μάλλον κανείς. Και αυτό γιατί τα χρώματα που διακρίνονται με το μάτι είναι μόνο τέσσερα

 

ΧΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΟΤΗΤΑΣ Σπύρος Πάγκαλος

Ένας μεγάλος αριθμός ουσιών εισβάλουν στο σπίτι μας. Μεγάλος αριθμός από τις ουσίες αυτές είναι επικίνδυνες για την ανθρώπινη υγεία και καταστροφικές για το περιβάλλον.

Η είσοδος αυτών των επικίνδυνων ουσιών γίνεται μέσω

α. του αέρα και της σκόνης,

β. των δικτύων ύδρευσης και φυσικού αερίου

γ. της προσκόλλησής τους σε αντικείμενα και άτομα που εισέρχονται στο σπίτι (πχ στα παπούτσια κλπ)

δ. των συστατικών των διάφορων προϊόντων που εισάγονται στο σπίτι.

 

Η μακρόχρονη «περιπέτεια» της δημιουργίας του περιοδικού συστήματος, τα μυστικά των πολυμερών και τι μας επιφυλάσσουν για το μέλλον οι εξελίξεις στη νανοτεχνολογία και στις νανοτροφές   ΑΛΚΗΣ ΓΑΛΔΑΔΑΣ

«Είναι Χημεία αδελφέ, Χημεία. Δεν μπορεί να κάνει κάτι η εξοχότητά σου για αυτό, πρέπει να παραμερίσεις μπροστά στη Χημεία», λέει κάποιος από τους ήρωες του Ντοστογέφσκι στο μυθιστόρημά του « Αδελφοί Καραμαζόφ» και μαζί με άλλες αναφορές συγγραφέων της εποχής όπως του Αρθουρ Κόναν Ντόιλ στον Σέρλοκ Χολμς, καταλαβαίνουμε με τι σεβασμό αντιμετώπιζαν στα τέλη του 19ου αιώνα οι άνθρωποι τη Χημεία. Και η Χημεία εκείνη την εποχή είχε την τύχη να μπει σε έναν δρόμο, να αναπτυχθεί και με την ανάπτυξή της να βάλει στα χέρια του ανθρώπου όπλα και δυνατά εργαλεία που είχαν τη δύναμη να μεταμορφώσουν τη ζωή επάνω στη Γη.

 

Περισσότερα στοιχεία για την αμμωνία

Ο στόχος αυτού του άρθρου δεν είναι να αναλύσει σε βάθος τη συμπεριφορά του αζώτου και των ενώσεων του όπως είναι η αμμωνία, αλλά να εμπλουτίσει σε βάθος τις γνώσεις όλων εμάς που ασχολούμαστε με το χόμπι των ενυδρείων και να μας εξηγήσει το γιατί τελικά λέμε ότι η αμμωνία είναι τοξική και γιατί κάνει κακό στα ψάρια μας, ώστε όταν ακούμε ή διαβάζουμε κάτι σχετικό να γνωρίζουμε το μηχανισμό όπου επενεργεί και δημιουργεί προβλήματα στους κατοίκους των ενυδρείων μας...


Αλλαγή μεγέθους γραμματοσειράς
Αντίθεση