30 Οκτ 2012

Η χημεία της "περμανάντ"

Τα πρωτεϊνικά μόρια, που αποτελούν το κυριότερο συστατικό των μαλλιών μας, περιέχουν σε μεγάλο ποσοστό στο μόριό τους το αμινοξύ κυστεΐνη. Ανάμεσα σε μόρια κυστεΐνης, που βρίσκονται σε διαφορετικά σημεία των πεπτιδικών αλυσίδων, σχηματίζονται δισουλφιδικοί δεσμοί (-S-S-). Αυτοί οι δεσμοί είναι σε μεγάλο βαθμό υπεύθυνοι για το σχήμα των τριχών. Οι τρίχες των μαλλιών είναι ίσιες ή κατσαρές εξαιτίας των δισουλφιδικών δεσμών που περιέχουν τα πρωτεϊνικά μόρια, και αυτοί οι δεσμοί τα βοηθούν να διατηρούν το ιδιαίτερο σχήμα τους. Όταν κάνουμε "περμανάντ" στα μαλλιά μας, αρχικά αυτά υφίστανται επεξεργασία με μια χημική ουσία (αναγωγική), η οποία σπάει μερικούς από τους δισουλφιδικούς  δεσμούς.
Μετά από αυτό τα μόρια γίνονται πιο "ελαστικά" και τα μαλλιά μπορούν να πάρουν το επιθυμητό σχήμα. Χρησιμοποιώντας τα "ρόλεϊ" του κομμωτηρίου, τους δίνουμε το επιθυμητό σχήμα. Στη συνέχεια προστίθεται μια άλλη ουσία (οξειδωτική), η οποία αναστρέφει την προηγούμενη αντίδραση, οδηγώντας στο σχηματισμό νέων δισουλφιδικών δεσμών, που συγκρατούν τώρα τα μόρια στις νέες τους θέσεις. Με τον ίδιο τρόπο γίνεται και το ίσιωμα των κατσαρών μαλλιών.

Η "περμανάντ" (permanent : μόνιμος) δεν μπορεί φυσικά να είναι πραγματικά μόνιμη. Τα μαλλιά σιγά-σιγά μακραίνουν και πάλι, και τα πρωτεϊνικά μόρια του καινούριου μέρους της τρίχας έχουν τους ίδιους δισουλφιδικούς δεσμούς με τα αρχικά ...

10 Οκτ 2012

Στους "διερμηνείς" της κυτταρικής επικοινωνίας το Νόμπελ Χημείας 2012

Ορμόνες ή άλλες ουσίες (κίτρινο) συνδέονται με υποδοχείς (γαλάζιο) οι οποίοι αναλαμβάνουν να στείλουν σήμα (μπλε) στο εσωτερικό του κυττάρου  
Το Νόμπελ Χημείας 2012 θα απονεμηθεί από κοινού σε δύο Αμερικανούς, τον Ρόμπερτ Λέφκοβιτς από το Πανεπιστήμιο Duke της Βόρειας Καρολίνας και τον Μπράιαν Κομπίλκα του Στάνφορντ, ανακοίνωσε σήμερα 10 Οκτωβρίου η επιτροπή των βραβείων στη Στοκχόλμη.
Οι δύο ερευνητές βραβεύονται "για τη μελέτη των G-πρωτεΐνικών υποδοχέων".
Πρόκειται για δομές στην επιφάνεια των κυττάρων οι οποίες επιτρέπουν στα κύτταρα να αντιλαμβάνονται το χημικό περιβάλλον τους, και παίζουν σημαντικό ρόλο στο μηχανισμό δράσης πολλών φαρμάκων.
Οι υποδοχείς αυτοί, που υπάρχουν σε μια μεγάλη ποικιλία κυττάρων, μας επιτρέπουν να αναγνωρίζουμε εξωτερικά ερεθίσματα, όπως το φως και οι γεύσεις, αλλά και χημικά ερεθίσματα όπως η αδρεναλίνη και η ισταμίνη.
Λύση στο μυστήριο της αδρεναλίνης
Οι επιστήμονες γνώριζαν για πολύ καιρό ότι ορισμένες ουσίες όπως οι ορμόνες έχουν άμεσες και ισχυρές επιδράσεις στον οργανισμό. Η αδρεναλίνη, για παράδειγμα, κάνει την καρδιά να πάλλεται ταχύτερα. Πολλοί υποψιάζονταν ότι οι ουσίες αυτές συνδέονται με κάποιου είδους υποδοχείς στην επιφάνεια των κυττάρων, οι οποίοι στη συνέχεια διαβιβάζουν ένα σήμα στους εσωτερικούς μηχανισμούς των κυττάρων, προκειμένου να προσαρμοστούν στο χημικό ερέθισμα.
Η θεωρία αυτή παρέμενε ανεπιβεβαίωτη μέχρι τον Λέφκοβιτς, ο οποίος άρχισε το 1968 να μελετά το μηχανισμό δράσης της αδρεναλίνης. Χρησιμοποιώντας μια ραδιενεργή έκδοση της ορμόνης, η οποία εξέπεμπε ακτινοβολία και μπορούσε έτσι να εντοπιστεί ανά πάσα στιγμή, ο Αμερικανός ερευνητής ανακάλυψε αρκετούς υποδοχείς, ανάμεσά τους τον β-αδρενεργικό υποδοχέα της αδρεναλίνης.
Η συνέχεια ήρθε τη δεκαετία του 1980 με τα πειράματα του Κομπίλκα, ο οποίος κατάφερε, με την τεχνολογία εκείνης της εποχής, να εντοπίσει το γονίδιο του β-αδρενεργικού υποδοχέα μέσα στο γιγάντιο ανθρώπινο γονιδίωμα.
Οι μελέτες που ακολούθησαν έδειξαν ότι στα ανθρώπινα κύτταρα υπάρχουν πολλά ακόμα παρόμοια γονίδια. Σύντομα έγινε αντιληπτό ότι ο β-αδρενεργικός υποδοχέας είναι ένα μόνο μέλος από μια μεγάλη κατηγορία υποδοχέων.
Οι υποδοχείς αυτοί ονομάστηκαν "G-πρωτεϊνικοί υποδοχείς" επειδή ένα βασικό εξάρτημά τους είναι μια ομάδα πρωτεϊνών που ονομάζονται G-πρωτεΐνες.
Σήμερα γνωρίζουμε περίπου 1.000 γονίδια που κωδικοποιούν τέτοιους υποδοχείς και συμμετέχουν στην όραση, στη γεύση και μια μεγάλη ποικιλία εσωτερικών, φυσιολογικών διαδικασιών.
Ο Δρ Κομπίλκα, σημειώνει η επιτροπή των βραβείων, προχώρησε σε ένα ακόμα εντυπωσιακό επίτευγμα το 2011, όταν κατάφερε να απαθανατίσει σε μια εικόνα τον β-αδρενεργικό υποδοχέα τη στιγμή που ενεργοποιείται από ένα μόριο αδρεναλίνης.
Ο Ρόμπερτ Λέφκοβιτς (Robert J. Lefkowitz) γεννήθηκε το 1943 στη Νέα Υόρκη και σπούδασε Ιατρική. Είναι σήμερα καθηγητής Ιατρικής και Βιοχημείας στο Πανεπιστήμιο Duke στο Ντέραμ της Βόρειας Καρολίνας.
Ο Μπράιαν Κομπίλκα (Brian Kobilka) γεννήθηκε το 1955 στη Μινεσότα και αποφοίτησε από την Ιατρική Σχολή του Γέιλ το 1981. Εργάζεται σήμερα ως καθηγητής Ιατρικής και Μοριακής και Κυτταρικής Φυσιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ.

Πηγή : in.gr

8 Οκτ 2012

Ιάπωνες επιστήμονες δηλώνουν πως δημιούργησαν το στοιχείο 113 του Περιοδικού Πίνακα

Τα υπερβαρέα στοιχεία δεν υπάρχουν στη φύση. Δημιουργούνται στο εργαστήριο και μάλιστα η ζωή τους είναι τόσο ασταθής και τόσο σύντομη ώστε τις περισσότερες φορές οι επιστήμονες δεν μπορούν να είναι βέβαιοι ότι πράγματι τα έχουν δημιουργήσει. Δυο τέτοια στοιχεία – το 114 και το 116 – δημιουργήθηκαν επιτυχώς και τελικά αναγνωρίστηκαν επίσημα μόλις το περασμένο καλοκαίρι, με τα ονόματα φλερόβιο και λιβερμόριο. Το 113 όμως, όπως και το 115, δεν έχουν ακόμη αναγνωριστεί. 
Αγώνας βαρέων βαρών
Επιστήμονες στην Ιαπωνία δηλώνουν βέβαιοι ότι τελικά κατάφεραν να δημιουργήσουν το έως σήμερα χημικό στοιχείο "φάντασμα" του Περιοδικού Πίνακα, το υπ’ αριθμόν 113. Πρόκειται για ένα ακόμα βαρύ άτομο με 113 πρωτόνια στον πυρήνα του, μια μορφή ύλης που δεν υπάρχει με φυσικό τρόπο στη Γη, αλλά μπορεί να δημιουργηθεί φευγαλέα μόνο στο εργαστήριο. Όμως άλλοι επιστήμονες εμφανίζονται επιφυλακτικοί κατά πόσο όντως οι ιάπωνες ερευνητές κατάφεραν να δημιουργήσουν το ασταθές στοιχείο.
Ολοένα και πιο βαριά συνθετικά χημικά στοιχεία έρχονται να προστεθούν στον Περιοδικό Πίνακα τα τελευταία χρόνια, με πιο βαρύ μέχρι σήμερα το 118. Όμως στις προηγούμενες θέσεις του Πίνακα υπάρχουν ακόμα κενά, όπως στο 113, καθώς το εν λόγω στοιχείο έχει αποδειχτεί, εδώ και εννέα χρόνια ερευνών, πολύ δύσκολο να δημιουργηθεί.
Τώρα οι ερευνητές του ιαπωνικού επιστημονικού κέντρου - επιταχυντή RIKEN, με επικεφαλής τον Κοσούκε Μορίτα, ανακοίνωσαν επισήμως ότι το πέτυχαν και έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό της Ιαπωνικής Εταιρίας Φυσικής. Αν και το άκρως ασταθές στοιχείο αμέσως μετά τη δημιουργία του αποσυντέθηκε, οι ιάπωνες επιστήμονες ανέφεραν ότι άφησε πίσω του αρκετά δεδομένα που στοιχειοθετούν πειστικά την ύπαρξή του.
Όμως, δεν είναι όλοι εκτός Ιαπωνίας το ίδιο πεισμένοι. Μάλιστα το ρωσικό ερευνητικό κέντρο - επιταχυντής της Ντούμπνα έχει επίσης ισχυριστεί ότι βρήκε το στοιχείο 113 και μάλιστα από το 2003, ισχυρισμός που δεν έγινε τότε δεκτός, αλλά τώρα οι ρώσοι επιστήμονες προσκόμισαν νέα στοιχεία. Η τελική κρίση ανήκει, όπως πάντα, στη Διεθνή Ένωση Καθαρής (θεωρητικής) και Εφαρμοσμένης Χημείας (IUPAC).
Αν πάντως η ιαπωνική -και όχι η παλαιότερη ρωσική- ανακάλυψη επιβεβαιωθεί, θα είναι η πρώτη φορά που η Ιαπωνία ανακαλύπτει ένα νέο χημικό στοιχείο και έτσι θα είναι γενικότερα η πρώτη ασιατική χώρα που θα έχει δικαίωμα να το "βαφτίσει". Μέχρι τώρα μόνο ερευνητικά κέντρα από τις ΗΠΑ, τη Ρωσία και τη Γερμανία έχουν κάνει ανάλογες ανακαλύψεις και είχαν την ευκαιρία να δώσουν όνομα στα νέα στοιχεία του Περιοδικού Πίνακα. Μάλιστα ο Μορίτα και οι συνεργάτες του δήλωσαν ότι τώρα "βάζουν πλώρη" για την ανακάλυψη του στοιχείου 119 - αλλά και πέρα από αυτό.
Βομβαρδίζοντας βισμούθιο
Για να δημιουργήσουν το στοιχείο 113, οι Ιάπωνες ερευνητές προκάλεσαν σύγκρουση πυρήνων ψευδαργύρου (με 30 πρωτόνια ο καθένας) με ένα λεπτό στρώμα βισμουθίου (με 83 πρωτόνια). Αμέσως μετά τη φευγαλέα δημιουργία του, το στοιχείο 113 αποσυντέθηκε, καθώς απέβαλε σωματίδια άλφα που περιέχουν το καθένα δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια. Αυτή η διαδικασία επαναλήφθηκε έξι φορές, με συνέπεια το στοιχείο 113 διαδοχικά να μετατραπεί στα ελαφρύτερα στοιχεία 109, 107, 105, 103 και τελικά, το 101.
Τα "βαφτίσια"
Αυτό θα τους δώσει και το δικαίωμα να ονομάσουν το νέο στοιχείο – ακούγονται ήδη τα ονόματα "ρικένιο" και "ιαπώνιο", ενώ η προσωρινή ονομασία του είναι ουνούντριο (Ununtrium). Το πιθανότερο είναι όμως ότι κάτι τέτοιο δεν θα γίνει άμεσα, καθώς οι αρμόδια ένωση (η Ενωση Θεωρητικής και Εφηρμοσμένης Χημείας) κινούνται πολύ αργά σε αυτές τις διαδικασίες. Εν τω μεταξύ ορισμένοι ειδικοί δεν αποκλείουν και κάποια έκπληξη από το Ινστιτούτο της Ντούμπνα, καθώς φήμες θέλουν τους ρώσους ερευνητές να έχουν επίσης προχωρήσει τις έρευνές τους.

Διαβάστε εδώ για τα τελευταία ονόματα που δόθηκαν από την IUPAC (στοιχεία 114 και 116)

Πηγή: ΑΜΠΕ

7 Οκτ 2012

127 χρόνια από τη γέννηση του Νιλς Μπορ

Ο Νιλς Μπορ (Niels Bohr 7 Οκτωβρίου 1885 - 18 Νοεμβρίου 1962) ήταν Δανός φυσικός. Σπούδασε στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης και είχε θεμελιώδεις συνεισφορές στην κατανόηση της ατομικής δομής και της κβαντικής μηχανικής.
Το 1911 δούλεψε με τον Έρνεστ Ράδερφορντ και το 1913 σκέφθηκε να συνδυάσει το μοντέλο του τελευταίου για τη δομή του ατόμου (όπου τα αρνητικά φορτισμένα και ελαφρά ηλεκτρόνια περιφέρονται γύρω από τον θετικά φορτισμένο και βαρύ πυρήνα) με τη Κβαντική Θεωρία του Μαξ Πλανκ. Ο Μπορ υπέθεσε στη θεωρία του ότι (α) το ηλεκτρόνιο μπορεί να ακολουθεί μόνον ορισμένες τροχιές, και όχι οποιεσδήποτε, και (β) το ηλεκτρόνιο ακτινοβολεί όχι συνεχώς, όπως ήταν η ως τότε κρατούσα άποψη, αλλά μόνο όταν αλλάζει τροχιά.
Ερμήνευσε όλες τις φασματικές γραμμές που εκπέμπει το υδρογόνο με αυτή την θεωρία, και για τη θεωρητική του αυτή εργασία τιμήθηκε με το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1922.
Διάσημες στο χώρο της φυσικής είναι οι αντιπαραθέσεις του με τον Άλμπερτ Αϊνστάιν σχετικά με την τότε νέα κβαντική μηχανική. Ήταν επίσης μέλος της ομάδας των φυσικών που εργάζονταν στο πρόγραμμα Μανχάτταν για την κατασκευή της πρώτης ατομικής βόμβας.
Είχε πάθος με το ποδόσφαιρο και είχε παίξει μερικά παιχνίδια με την Ακαντέμισκ Μπόλντκλουμπ.
Ο γιος του, Άαγκε (1922-2009), τιμήθηκε επίσης με Νόμπελ το 1975.

Περισσότερα (Wikipedia) για τον Νιλς Μπορ