סטריאוכימיה – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
Yonidebot (שיחה | תרומות)
מ בוט החלפות: תרגום מאפיין thumb; תרגום מאפיין left; אורגניזם;
Odedee (שיחה | תרומות)
עריכה והגהה
שורה 1:
[[תמונה:Isomers.png|שמאל|ממוזער|350px|סוגי האיזומרים השונים. הסטריאוכימיה מתמקדת בסטריאואיזומרים]]
 
'''סטריאוכימיה''' (ב[[אנגלית]]: '''Stereochemistry''') היא ענף ב[[כימיה]] העוסק במבנה המרחבי של ה[[תרכובת|תרכובות]] השונות ברמה ה[[מולקולה|מולקולרית]] (כלומר - הענף '''אינו''' עוסק בצורה ובמראה של החומריםה[[חומר]]ים השונים (לדוגמה: [[אבקה]] צהובה, [[נוזל]] אדום, [[גז]] שקוף), אלא בסידור המרחבי של ה[[אטום|אטומים]] המרכיבים את החומר).
 
למרותעל אף שהענף עוסק בכל החומרים, מתייחס המושג סטריאוכימיה בעיקר ל[[תרכובת אורגנית|תרכובות אורגניות]], זאת לאור המגוון העצום של הצורות המרחביות בהןשבהן הן מסודרות, בהשוואה ל[[תרכובת אנאורגניתאי-אורגנית|תרכובות אנאורגניותאי-אורגניות]].
 
הסטריאוכימיה מנסה למיין את החומרים השונים לקבוצות שונות, לפי סידורם המרחבי. למשל, תרכובות מסוימות הינןהן קוויות, אחרות [[מישור (גאומטריה)|מישוריות]], והשאר תלת-ממדיות. מולקולות [[כיראליות (כימיה)|כיראליות]], הקרויות [[אננטיומר|אננטיומרים]], מסיטות [[אור מקוטב]]. אם אננטיומר אחד מסיט את האור לכיוון ימין, אזי בן-זוגו יסיט את האור לכיוון שמאל.
 
לנתונים אלו חשיבות עליונה בהבנתם של תהליכים ו[[תגובה כימית|תגובות כימיים]]. הסטריאוכימיה מנסה להסביר את התרחשותן של תגובות כימיות, וכן את מהירותן, מההיבט המרחבי. לכיוון, ל[[זווית]] ולמיקום שבהם נפגשות שתי מולקולות השפעה מכרעת על הסבירות לקיומה של התגובה, וכן על התוצרים שיתקבלו, והסטריאוכימיה מנסה להתחקות אחר גורמים אלו. תגובה כימית נקראת [[סטריאוסלקטיביות|סטריאוסלקטיבית]] אם נוצר במהלכה עודף משמעותי של אחד הסטריאואיזומרים.
שורה 13:
== הסטריאוכימיה בשירות הביולוגיה ==
 
לסטריאוכימיה חשיבות רבה ב[[ביולוגיה]], במיוחד בחקר ה'''[[אנזים|אנזימים]]'''. הענף חוקר את המבנה המרחבי של האתר הפעיל באנזים, ומנסה לעמוד על השפעת ההתאמה המרחבית שבין האנזים וה[[סובסטרט]] על קצב הפעילות של האנזים, וכן על העדפתו הספציפית לסובסטרטים מסוימים בלבד. בדומה, משמשת הסטריאוכימיה לחקר ההתאמה בין [[הורמון|הורמונים]] ובין ה[[רצפטור|קולטנים]] שלהם, בין [[נוירוטרנסמיטר|נוירוטרנסמיטרים]] ב[[תא עצב|תאי עצב]] ובין הקולטנים שלהם, וכדומה.
 
טרגדיית ה'''[[תלידומיד|תָלִידוֹמִיד]]''', שהתרחשה בתחילת [[שנות ה-60]], ממחישה את חשיבותה של הסטריאוכימיה. ה[[תרופה]], אשר יוצרהשיוצרה ב[[גרמניה]] ב-[[1957]] ונועדה לשמש נגד [[בחילה|בחילות]] שחוות [[אישה|נשים]] ב[[הריוןהיריון]], גרמה למומים מולדים בעשרות אלפי [[תינוק|תינוקות]], עד להורדתה מן המדפים ב-[[1961]]. מאוחר יותר הסתבר שמולקולת התלידומיד קיימת בשני סטריאואיזומרים - L-תלידומיד, המסיט אור מקוטב לשמאל, ו-D-תלידומיד, המסיט אור מקוטב לימין. האיזומר הראשון פועל כתרופה נגד בחילות, ואילו השני גורם למומים מולדים. שני האיזומרים מומרים האחד לשני בַּ[[גוף]]בגוף האדם, כך שגם נטילת האיזומר הראשון בלבד גורמת למומים מולדים. בזמן יצורייצור התרופה היה תחום הסטריאוכימיה בחיתוליו, והתוצאות החמורות הביאו להאצה משמעותית בהתפתחות התחום.
 
דוגמה נוספת לחשיבות המבנה המרחבי בביולוגיה ניתן למצוא בחוש ה[[ראייה]]. יכולת הראייה בכל ה[[אורגניזם|ייצורים החיים]], למרותעל אף שהיא שונה באופן ניכר מייצור לייצור, מתבססת בכולם על ה[[אלדהיד]] '''[[רטינל]]'''. לתרכובת זו, המצויה ב[[אדם]] ב[[קנים]] וב[[מדוכים]] שב[[עין]], שני איזומרים. כש[[אור]] פוגע במולקולה, מנת ה[[אנרגיה]] של האור גורמת למולקולה לעבור מהתצורה של האיזומר האחד - 11-ציס-רטינל - לזו של האיזומר השני - 11-טרנס-רטינל. בתאי קנים שב[[רשתית]] העין מחובר הרטינל לאנזים '''[[סקוטופסין]]''' (שמו נגזר מהמילה [[אופטיקה]])'; יחדיו הם יוצרים קומפלקס הנקרא '''[[רודופסין]]'''. השינוי הדרסטי במבנה המרחבי של הרטינל, הנגרם כתוצאה מהאור, גורם לאלדהיד להינתק מהאנזים, שכן כעת הוא כבר אינו מתאים בצורה מושלמת לאתרל[[אתר פעיל|אתר הפעיל]] של האנזים. הניתוק גורם לתגובת השרשרת המביאה ליצירת גירוי ב[[תא עצב|תאי עצב]] המעובד על ידי [[מערכת הראייה]] לקבלת [[תפיסה]] חזותית של העולם.
 
אף מבחינה היסטורית היה זה ביולוג אשר גילה לראשונה כמה מהתגליות שהיוו את הבסיס לסטריאוכימיה. ה[[צרפת|צרפתי]] [[לואי פסטר]], שנחשב לאבי ה[[מיקרוביולוגיה]], גילה ב-[[1843]] ש[[גביש|גבישי]] [[חומצה טרטרית|חומצה טַרְטַרִית]], הנוצרים כמשקע בחביות [[יין]], מסיטים אור מקוטב לכיוון אחד, ואילו גבישי חומצה טרטרית ש[[סינתזה כימית|סונתזו]] באופן מלאכותי לא מסיטים אור מקוטב. פסטר מִיֵין בשקדנות, בעזרת מלקחיים זעירות, את הגבישים המלאכותיים לשתי קבוצות, וגילה שגבישי הקבוצה האחת מהווים "תמונת ראי" של גבישי הקבוצה השנייה. הוא גילה שעקב כך, גבישי הקבוצה הראשונה (הזהים לגבישים ה[[טבע|טבעיים]] בחביות היין) מסיטים אור מקוטב ב[[כיוון השעון]], וגבישי הקבוצה השנייה - נגד כיוון השעון. תערובת שווה של שני הסוגים - שני ה'''איזומרים''' - אינה מסיטה אור מקוטב כלל. תערובת כזו נקראת '''תערובת רָצֶמִית'''; ב[[לטינית]] '''רצמוס''' פירושו ''אשכול ענבים'', והחומצה הטרטרית, שבה גילה פסטר את התופעה, מקורה בענבי היין.
 
אף מבחינה היסטורית היה זה ביולוג אשר גילה לראשונה כמה מהתגליות שהיוו את הבסיס לסטריאוכימיה. ה[[צרפת|צרפתי]] [[לואי פסטר]], שנחשב לאבי ה[[מיקרוביולוגיה]], גילה ב-[[1843]] ש[[גביש|גבישי]] [[חומצה טרטרית|חומצה טַרְטַרִית]], הנוצרים כמשקע בחביות [[יין]], מסיטים אור מקוטב לכיוון אחד, ואילו גבישי חומצה טרטרית ש[[סינתזה כימית|סונתזו]] באופן מלאכותי לא מסיטים אור מקוטב. פסטר מִיֵיןמיין בשקדנות, בעזרת מלקחיים זעירותזעירים, את הגבישים המלאכותיים לשתי קבוצות, וגילה שגבישי הקבוצה האחת מהווים "תמונת ראי" של גבישי הקבוצה השנייה. הוא גילה שעקב כך, גבישי הקבוצה הראשונה (הזהים לגבישים ה[[טבע|טבעיים]] בחביות היין) מסיטים אור מקוטב ב[[כיוון השעון]], וגבישי הקבוצה השנייה - נגד כיוון השעון. תערובת שווה של שני הסוגים - שני ה'''איזומרים''' - אינה מסיטה אור מקוטב כלל. תערובת כזו נקראת '''תערובת רָצֶמִית'''; ב[[לטינית]] '''רצמוס''' פירושו ''אשכול ענבים'', והחומצה הטרטרית, שבה גילה פסטר את התופעה, מקורה בענבי היין.
 
{{כימיה}}