المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
تربية الماشية في روسيا الفيدرالية
2024-11-06
تربية ماشية اللبن في البلاد الأفريقية
2024-11-06
تربية الماشية في جمهورية مصر العربية
2024-11-06
The structure of the tone-unit
2024-11-06
IIntonation The tone-unit
2024-11-06
Tones on other words
2024-11-06

العضلة الهيكلية (skeletal muscle)
1-6-2016
تجهيز وتحضير العينة للتحليل Preparation of Sample
2023-12-06
feature (n.)
2023-08-30
Euclid,s algorithm
21-2-2016
الأخطاء التي يمكن أن تحدث أثناء المعالجة بالإنسالات النانوية
2023-07-28
[باتجاه عاشوراء]
19-5-2019

Chirality in Nature and Chiral Environments  
  
2498   09:26 صباحاً   date: 11-5-2017
Author : John McMurry
Book or Source : Organic Chemistry
Page and Part : 9th. p 145

Chirality in Nature and Chiral Environments

Although the different enantiomers of a chiral molecule have the same physical properties, they usually have different biological properties. For example, the (+) enantiomer of limonene has the odor of oranges and lemons, but the (-) enantiomer has the odor of pine trees.

More dramatic examples of how a change in chirality can affect the biological properties of a molecule can be found in many drugs, such as fluoxetine, a heavily prescribed medication sold under the trade name Prozac.

Racemic fluoxetine is an extraordinarily effective antidepressant but has no activity against migraine. The pure S enantiomer, however, works remarkably well in preventing migraine.

Why do different enantiomers have different biological properties? To have a biological effect, a substance typically must fit into an appropriate receptor that has an exactly complementary shape. But because biological receptors are chiral, only one enantiomer of a chiral substrate can fit, just as only a right hand can fit into a right-handed glove. The mirror-image enantiomer will be a misfit, like a left hand in a right-handed glove. A representation of the interaction between a chiral molecule and a chiral biological receptor is shown in Figure 1.1: one enantiomer fits the receptor perfectly, but the other does not.

Figure 1.1 Imagine that a left hand interacts with a chiral object, much as a biological receptor interacts with a chiral molecule. (a) One enantiomer fits into the hand perfectly: green thumb, red palm, and gray pinkie finger, with the blue substituent exposed. (b) The other enantiomer, however, can’t fit into the hand. When the green thumb and gray pinkie finger interact appropriately, the palm holds a blue substituent rather than a red one, with the red substituent exposed.

 

The hand-in-glove fit of a chiral substrate into a chiral receptor is relatively straightforward, but it’s less obvious how a prochiral substrate can undergo a selective reaction. Take the reaction of ethanol with NAD+ catalyzed by yeast alcohol dehydrogenase.

We can understand this result by imagining that the chiral enzyme receptor again has three binding sites, as in Figure 1.1. When green and gray substituents of a prochiral substrate are held appropriately, however, only one of the two red substituents—say, the pro-S one—is also held while the other, pro-R, substituent is exposed for reaction.

We describe the situation by saying that the receptor provides a chiral environment for the substrate. In the absence of a chiral environment, the two red substituents are chemically identical, but in the presence of a chiral environment, they are chemically distinctive (Figure 1.2a). The situation is similar to what happens when you pick up a coffee mug. By itself, the mug has a plane of symmetry and is achiral. When you pick up the mug, however, your hand provides a chiral environment so that one side becomes much more accessible and easier to drink from than the other (Figure 1.2b).

Figure 1.2 (a) When a prochiral molecule is held in a chiral environment, the two seemingly identical substituents are distinguishable. (b) Similarly, when an achiral coffee mug is held in the chiral environment of your hand, it’s much easier to drink from one side than the other because the two sides of the mug are now distinguishable.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .