بسم الله الرحمن الرحیم
متابولیسم-سوختوساز-دِگَرگشت
نرخ متابولیک پایه-BMR
کالری-Calorie-السُّعرة-الحُرَيرة
فهرست علوم
الطبّ و الطبيب
احادیث مرتبط با طب-پیشگیری-درمانی
میکروب-میکروارگانیسم
باکتریها
*****************
ویکیپدیا:
متابولیسم (دگرگشت)
آنابولیسم (فراگشت)
کاتابولیسم (فروگشت)
متابولیسم
متابولیسم
بخشی از مجموعه مباحث دربارهٔ
بیوشیمی
زیستشیمی
سوختوساز، دِگَرگشت یا مِتابولیسم (به انگلیسی: Metabolism)، مجموعهٔ تغییرهای ترکیبی و تخریبی در موجودات زنده است. دگرگشت مجموعهای از تحولات شیمیایی زندگی پایدار در سلولهای سازوارههای زنده است. آنزیمهایی که واکنشها را کاتالیز میکنند، به سازوارهها (ارگانیسمها) اجازه رشد و تولیدمثل، حفظ ساختار، و پاسخ به محیط خود را میدهند. کلمه دگرگشت به تمام واکنشهای شیمیایی که در ارگانیسم زنده اتفاق میافتد نیز اشاره دارد، از جمله گوارش و انتقال مواد به داخل و بین سلولهای مختلف، که در این صورت مجموعه واکنشهای درون سلولها، دگرگشت واسطهای یا دگرگشت متوسط نامیده میشود.
متابولیسم معمولاً به دو دسته تقسیم میشود. فروگشت (کاتابولیسم) که باعث شکسته شدن مواد و تولید انرژی به وسیله تنفس سلولی میشود، و فراگشت (آنابولیسم) که برای ساخت اجزای سلول از جمله پروتئینها و اسید نوکلئیک از انرژی استفاده میکند.
واکنشهای شیمیایی متابولیسم در چند مسیر سوختوساز سازماندهی میشوند و طی آنها یک ماده شیمیایی توسط دنبالهای از آنزیمها در طول مجموعهای از مرحلهها به ماده شیمیایی دیگر تبدیل میشود. آنزیمها برای متابولیسم ضروری هستند زیرا با اتصال به فرایندهایی که انرژی آزاد میکنند به ارگانیسم اجازه میدهند تا انرژی لازم برای واکنشهای مطلوب را فراهم کنند. آنزیمها بهعنوان کاتالیز باعث میشوند تا واکنشها با سرعت بیشتری عمل کنند. آنزیمها به نظریه کنترل مسیرهای متابولیکی در پاسخ به تغییرات در محیط سلول، یا پیامرسانی سلولی از سلولهای دیگر نیز اجازه میدهند.
سیستم متابولیسم یک ارگانیسم تعیین میکند که کدام ماده سم و کدام ماده برای تغذیه (ماده مغذی) است. به عنوان نمونه، بعضی پروکاریوتها از سولفید هیدروژن به عنوان ماده مغذی استفاده میکنند، در حالی که این گاز برای جانوران سمی است.[۱] سرعت متابولیسم، میزان سوختوساز پایه (BMR)، بر مقدار مواد غذایی لازم برای ارگانیسم و همچنین توانایی آن در بهدستآوردن غذا تأثیر دارد.
یکی از ویژگیهای قابل توجه متابولیسم، شباهت آن به مسیرهای سوختوساز پایه و اجزای بین گونههای بسیار متفاوت است.[۲] به عنوان مثال، مجموعهای از کربوکسیلیک اسیدها که به عنوان حدواسط در چرخه اسید سیتریک شناخته میشوند در تمام موجودات زنده شناختهشده وجود دارند، در گونههایی از باکتری تک سلولی اشریشیا کلی (E. coli) و پرسلولیهای عظیم مثل فیلها یافت میشوند.[۳] این شباهت قابل توجه در مسیرهای سوخت و ساز احتمالاً به دلیل شباهت اولیه آنها در تاریخ فرگشتی حیات و حفظ اثربخشی آن است.[۴][۵]
بهطور خلاصه میتوان گفت: متابولیسم، روندهای شیمیایی هستند که ادامهٔ زندگی را برای سلولها امکانپذیر میسازد.[۶]
واژه شناسی
متابولیسم فراواژگان آنابولیسم و کاتابولیسم است. در زبان یونانی باستان، άνω به معنای بالا، κάτω به معنای پایین و βολή به معنای رسیدن است. [۷]
metavocabulary---فراواژگان
Metavocabularies of Reason: Pragmatics, Logic, and Semantics” Robert Brandom's 2022 University of Pittsburgh Philosophy of Language Ph.D.
آنابولیسم
با فرگشت اشتباه نشود.
آنابولیسم (به انگلیسی: Anabolism) یا فراگشت[۱] یک فرایند شیمیایی و سازنده در روند سوختوساز بدن (متابولیسم) است که در آن انرژی مصرف میشود تا مواد سادهتر مانند اسید آمینو ترکیب گردد و ترکیبات آلی پیچیدهتر مانند آنزیم و نوکلئیک اسید ساخته شود.
به فرایند برعکس آن یعنی تخریب مولکولهای آلی پیچیده برای دریافت انرژی کاتابولیسم (فروگشت) میگویند.
بیوسنتز و آنابولیسم هر دو به مجموعهای از واکنشهای شیمیایی در سلول اشاره دارند که طی آنها مولکولهای پیچیدهتر از مولکولهای سادهتر ساخته میشوند. اما بیوسنتز زیرمجموعهای از آنابولیسم است. آنابولیسم به کل فرآیند ساخت مولکولهای بزرگتر اشاره دارد، در حالی که بیوسنتز به طور خاص به ساخت مولکولهای زیستی مانند پروتئینها، کربوهیدراتها، لیپیدها و اسیدهای نوکلئیک اشاره دارد.[۲]
جستارهای وابسته
متابولیسم (دگرگشت)
کاتابولیسم (فروگشت)
منابع
کاتابولیسم
کاتابولیسم (به انگلیسی: Catabolism) یا فروگشت[۱] یک فرایند گرمازای درون سلولی است که طی آن مولکولهای پیچیده به مولکولهای سادهتر تجزیه میشوند. کاتابولیسم و آنابولیسم دو رکن اصلی متابولیسم بدن هستند.
از ویکی پدیا:
ماهیچه قلبی یا ماهیچه کاردیاک یا میوکاردیوم (به انگلیسی: Cardiac muscle) یکی از سه نوع ماهیچه مهرهداران است که دوتای دیگر، ماهیچه اسکلتی و ماهیچه صاف میباشند. این ماهیچه، غیرارادی و مخطط است که بافت اصلی دیوارههای قلبی را تشکیل میدهد.
زیستشیمی کلیدی
بیشتر ساختارهایی که جانوران، گیاهان و میکروبها را تشکیل میدهند از سه دسته اساسی مولکولها تشکیل شدهاند: آمینواسیدها، کربوهیدراتها و لیپیدها (اغلب چربیها نامیده میشوند). همانطور که این مولکولها برای زندگی اساسی هستند، واکنشهای متابولیکی روی ساخت این مولکولها در ساخت و ساز یاختهها و بافتها، یا شکستن آنها و استفاده از آنها به عنوان منبع انرژی به وسیله هضم آنها تمرکز دارند. این واکنشها میتوانند برای ساخت چند پلیمر از جمله دیانای و پروتئینها، درشتمولکولهایی که برای زندگی اساسی هستند، به یکدیگر متصل میشوند.
نوع مولکول نام شکل تکپار نام شکل بسپار نمونههایی از اشکال بسپار
آمینو اسیدها آمینو اسیدها پروتئینها (همچنین پلی پپتید نیز نامیده میشوند) پروتئینهای فیبری و پروتئینهای کروی
کربوهیدراتها تکقندی چندقندی نشاسته، گلیکوژن و سلولز
اسید نوکلئیک نوکلئوتید چند نوکلئوتیدها دیانای و آرانای
آمینو اسیدها و پروتئینها
پروتئینها از اتصال زنجیرهای خطی آمینواسیدها که با پیوند پپتیدی به هم متصل هستند تشکیل شدهاند. بسیاری از پروتئینها آنزیمهایی هستند که کاتالیزگر واکنشهای شیمیایی در متابولیسم میباشند. دیگر پروتئینها عملکرد ساختاری یا مکانیکی دارند، از جمله آنهایی که به شکل اسکلت سلولی، سامانه داربست هستند که شکل سلول را حفظ میکنند.[۸] پروتئینها همچنین در پیامرسانی سلولی، پادتنها، چسبندگی سلولی، انتقال فعال سلولی در سراسر غشا و چرخه سلولی نقش دارند.[۹] آمینو اسیدها نیز با ارائه یک منبع کربن برای چرخه اسید سیتریک (چرخه تریکربوکسیلیک اسید)[۱۰] در متابولیسم انرژی سلولی دخالت دارند، بهویژه زمانی که منبع اولیه انرژی مثل گلوکز کمیاب بوده یا زمانی که سلول تحت تأثیر فشار سوختوساز است.[۱۱]
لیپیدها
لیپیدها گروهی با بیشترین تنوع زیستشیمیایی هستند. استفاده اساسی آنها در ساختار غشاهای زیستی داخلی و خارجی میباشد، مانند پوسته سلول یا به عنوان منبع انرژی استفاده میشوند.[۹] لیپیدها معمولاً به عنوان ماده آبگریز یا آمفیپاتیک مولکولهای بیولوژیکی تعریف میشوند اما در حلالهای آلی از جمله بنزن و کلروفرم حل میشوند.[۱۲] چربیها گروه بزرگی از ترکیبات هستند که از اسید چرب و گلیسیرول تشکیل شدهاند؛ یک مولکول گلیسرول به سه استر اسید چرب متصل شده و تریگلیسرید نامیده میشود.[۱۳]
کربوهیدراتها
کربوهیدراتها آلدهیدها یا کتونهایی با اتصال گروه هیدروکسیل هستند که به صورت زنجیرههای مستقیم یا حلقهای وجود دارند. کربوهیدراتها فراوانترین مولکولهای زیستی هستند و نقشهای متعددی از جمله ذخیره و انتقال انرژی (نشاسته، گلیکوژن) و ترکیبات ساختاری (سلولوز در گیاهان، کیتین در جانوران) دارند.[۹] واحد اصلی کربوهیدراتها تکقندیها هستند و شامل گالاکتوز، فروکتوز و از همه مهمتر گلوکز میباشند. تکقندیها با روشهای نامحدودی میتوانند با هم پیوند یافته و چندقندیها را تشکیل دهند.[۱۴]
نوکلئوتیدها
دو اسیدنوکلوئیک دیانای و آرانای پلیمرهای نوکلئوتیدها هستند، هر نوکلئوتید از یک گروه فسفات متشکل از یک گروه قند ریبوز با یک پایه نیتروژنی تشکیل شدهاست. اسیدهای نوکلئیک برای ذخیرهسازی و استفاده از اطلاعات ژنتیکی مهم هستند و در طول فرایندهای رونویسی و زیستساخت پروتئین بیان میشوند.[۹] این اطلاعات توسط مکانیسمهای بازسازی دیانای محافظت و توسط همانندسازی گسترش مییابند. بیشتر ویروسها ژنوم آرانای دارند، به عنوان مثال اچآیوی، از روش رونویسی معکوس برای تشکیل الگو دیانای از ژنوم آرانای ویروسی استفاده میکند.[۱۵] آرانای در ریبوزیمها به عنوان پیرایشگر بوده و در ریبوزومها مشابه آنزیمهایی هستند که میتوانند واکنشهای شیمیایی را کاتالیز کنند. نوکلئوزیدهای منحصر به فرد توسط اتصال باز نوکلئوتیدی با یک قند ریبوز تشکیل میشوند. این بازهای حلقه هتروسیکلی حاوی نیتروژن، به نام پورینها یا پریمیدینها دستهبندی میشوند. نوکلئوتیدها به عنوان کوآنزیم در واکنشهای انتقال گروه دگرگشتی نیز عمل میکنند.[۱۶]
کوآنزیمها
سوخت و ساز شامل آرایه وسیعی از واکنشهای شیمیایی است، اما اغلب در چند نوع اساسی از واکنشها که شامل انتقال گروههای عاملی از اتمها و پیوندهای بین آنها در درون مولکولها قرار میگیرند.[۱۷] این شیمی مشترک به سلولها اجازه میدهد تا از مجموعه کوچکی از واسطههای شیمیایی برای حمل گروههای شیمیایی بین واکنشهای مختلف استفاده کنند.[۱۶] این واسطههای انتقال گروهی را کوآنزیم مینامند. هر دسته از واکنشهای انتقال گروهی توسط کوآنزیم مخصوص انجام میشوند، که برای مجموعهای از آنزیمهایی که آنها را تولید کردهاند، و مجموعهای از آنزیمهایی که آنها را مصرف میکنند پیش ماده هستند. این کوآنزیمها بهطور مداوم تولید، مصرف و بازیافت میشوند.[۱۸]
یکی از کوآنزیمهای مرکزی آدنوزین تریفسفات (ATP) میباشد، که انرژی همگانی را در سلولها انتشار میدهد. این نوکلئوتید از انرژی شیمیایی انتقال بین واکنشهای شیمیایی مختلف استفاده میکند. تنها مقدار کمی از ATP در سلولها وجود دارد، اما بهطور مداوم بازسازی میشود، بدن انسان میتواند در حدود وزن خود ATP در روز مصرف کند.[۱۸] ATP به عنوان پلی بین کاتابولیسم و آنابولیسم عمل میکند. کاتابولیسم مولکولها را شکسته و آنابولیسم آنها را به هم متصل میکند. واکنشهای کاتابولیسم ATP را تولید و واکنشهای آنابولیسم آن را مصرف میکنند. این ماده همچنین به عنوان یک حامل از گروههای فسفاتی در واکنشهای فسفرگیری عمل میکند.
مواد معدنی و کوفاکتورها
عناصر معدنی نقش مهمی را در سوختوساز بازی میکنند؛ بعضیها فراوان هستند (مثل سدیم و پتاسیم) در حالی که بعضی دیگر به صورت غلظت در دقیقه عمل میکنند. حدود ۹۹٪ از جرم پستانداران از عناصر کربن، نیتروژن، کلسیم، سدیم، کلر، پتاسیم، هیدروژن، فسفر، اکسیژن و گوگرد تشکیل شدهاست.[۱۹] ترکیبات آلی (پروتئینها، لیپیدها و کربوهیدراتها) اکثراً از کربن و نیتروژن تشکیل یافتهاند، اکسیژن و هیدروژن در حال حاضر به عنوان آب وجود دارند.[۱۹]
عناصر معدنی به عنوان الکترولیتهای یونی عمل میکنند. مهمترین یونها سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، کلر، فسفات و یون آلی بیکربنات هستند. ابقا دقیق شیب یونی در طول پوسته یاخته، فشار اسمزی و پیاچ را حفظ میکند.[۲۰] همچنین یونها برای عملکرد اعصاب و ماهیچهها مهم هستند. الکترولیتها از طریق پروتئینهای غشا سلولی به نام کانالهای یونی به سلول وارد یا از آن خارج میشوند. به عنوان مثال، انقباض عضله به حرکت کلسیم، سدیم و پتاسیم از طریق کانالهای یونی و لوله تی بستگی دارد.[۲۱]
فلزهای واسطه با روی و آهن که فراوانترین آنها هستند، در حال حاضر به عنوان عنصر ردیابی در ارگانیسمها وجود دارند.[۲۲][۲۳] این فلزات در بعضی از پروتئینها به عنوان کوفاکتور استفاده میشوند و برای فعالیتهای آنزیمها از جمله کاتالاز و پروتئینهای حملکننده اکسیژن مثل هموگلوبین اساسی هستند.[۲۲][۲۳] کوفاکتورهای فلزی با اتصال سختی به بخشهای خاصی از پروتئینها متصل هستند؛ اگرچه کوفاکتورهای آنزیمی میتوانند در طول تجزیه اصلاح شوند، آنها همیشه در پایان واکنش کاتالیز به حالت اولیه خود بازمیگردند.
------------------
اسید (به فرانسوی: Acide) مولکول یا یونی است که قابلیت اهدای یک پروتون (یون هیدروژن H + {\displaystyle {\mathrm {H} {\vphantom {A}}^{+}}}) دارد (طبق نظریه اسید برونستد-لوری)، یا در تعریف دیگری، اسید ماده ای است که قابلیت شکل دهی یک پیوند کووالانسی با یک جفت الکترون را دارد. (طبق نظریه اسید لوئیس).[۱] اولین دسته اسیدها، اهداکنندگان پروتون یا اسیدهای Brønsted-Lowry هستند. در حالت خاص محلولهای آبی، اهدا کنندگان پروتون یون کاتیون هیدرونیوم( H 3 O + {\displaystyle {\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}^{+}}}) را تشکیل میدهند و به عنوان اسیدهای آرِنیوس شناخته میشوند. برونستد و لوری نظریه آرنیوس را گسترش دادند تا شامل حلال های غیرآبی نیز باشد. یک اسید برونستد یا آرنیوس معمولاً حاوی یک اتم هیدروژن متصل به یک ساختار شیمیایی است که پس از از دست دادن H + {\displaystyle {\mathrm {H} {\vphantom {A}}^{+}}} هنوز از نظر انرژی مساعد است.
اسیدها قدرت اسیدی گوناگونی دارند به طوری که برخی از آنها به شدت قوی و خورنده هستند مانند اسیدهای صنعتی. و برخی خوراکی هستند مانند اسیدهای موجود در میوه.
همچنین اسیدهای درون معده جانوران گوناگون از دید قدرت با یکدیگر متفاوت است، برای نمونه اسید معده انسان با اسید معده گوشتخوارانی چون شیر، ببر، پلنگ، سگ و ... متفاوت است؛ اسید معده این جانوران استخوان و پوست جانوران را نیز در خود حل میکند.
در صنعت اسید ها در تولید مواد شوینده، دارویی، جنگ افزار و همچنین الکترولیت در باتریها و ... کاربرد چشمگیری دارند.
تعاریف قدیمی
اسیدها موادی ترش مزهاند،[۲] خاصیت خورندگی دارند، شناساگرها را تغییر رنگ میدهند و بازها را خنثی میکنند.
لی بیگ: اسید موادی هست که در ساختار خود هیدروژن یا هیدروژنهایی دارند که در واکنش با فلزها توسط یونهای فلز جایگزین میشوند.
آرنیوس: اسیدها موادی هستند که ضمن حل شدن در آب یون +H (یون هیدروژن) آزاد میکنند. البته یون +H به صورت آزاد در آب وجود ندارد و به سرعت آبپوشی شده و تبدیل به یون هیدرونیوم (+H3O) میشود.[۳] بازها موادی هستند که ضمن حل شدن در آب یون -OH (یون هیدروکسید) آزاد میکنند. این تعریف فقط به موادی محدود میشود که در آب قابل حل باشند (یکی از اشکالات مدل اسیدی آرنیوس در همین است). نظریه آرنیوس در تصحیح و تکمیل نظریات آنتوان لاووازیه و سر همفری دیوی مطرح شد. قبل از سوانت آرنیوس و در حدود سال ۱۸۰۰ میلادی، اغلب شیمیدانان فرانسوی از جمله آنتوان لاووازیه، تصور میکردند که تمام اسیدها دارای اکسیژن هستند. این در حالی بود که اغلب شیمی دانان انگلیسی از جمله سر همفری دیوی اعتقاد داشتند که تمام اسیدها دارای هیدروژن هستند.
لوری-برونستد: اسید گونهای است که در واکنش شیمیایی پروتون (یون+H) میدهد و باز گونهای است که در واکنش شیمیایی پروتون (یون+H) میپذیرد. لوری و برونستد این تعریف را بیان کردند، که از آن برخلاف تعریف آرنیوس میتوان در محیط غیر آبی هم استفاده کرد.
لوییس: اسیدها موادی هستند که در واکنشهای شیمیایی پیوند داتیو میپذیرند. بازها موادی هستند که در واکنشهای شیمیایی پیوند داتیو میدهند. تعریف لوییس را با نظریه اوربیتال مولکولی هم میتوان بیان کرد. بهطور کلی، اسید میتواند یک جفت الکترون از بالاترین اوربیتال خالی در پایین اوربیتال خالی خود دریافت کند. این نظر را گیلبرت لوییس مطرح کرد. با اینکه این تعریف گستردهترین تعریف است. تعریف لوری-برونستد کاربرد بیشتری دارد. با استفاده از این تعریف میتوان میزان قدرت یک اسید را هم مشخص نمود. از این مفهوم در شیمی آلی هم استفاده میشود (مثلاً در کربوکسیلیک اسید).
در مقابل، بازها موادی با مزهٔ گس-تلخ هستند. حالتی مانند صابون در تماس با دست دارند، شناساگرها را تغییر رنگ میدهند و اسیدها را خنثی میکنند. اگر یک اسید و یک باز با هم واکنش بدهند آب و نمک تولید میشود (نمکها خود از یک فلز و یک نافلز تشکیل شدهاند).
نامگذاری
اسیدها بر اساس آنیون (نافلز)هایشان نامگذاری میشوند. پسوند یونی را حذف و با پسوندی جدید جایگزین میکنیم (گاهی اوقات پیشوند)، طبق جدول زیر. برای مثال، HCl دارای آنیون کلرید است، پس پسوند -ید را حذف گرده و به صورت هیدروکلریک اسید درمیآوریم. باید توجه داشت HCl در حالت گازی هیدروژن کلرید و در حالت محلول هیدروکلریک اسید خوانده میشود این قانون در مورد موارد مشابه نیز صادق است.
اسیدهای معدنی ی بدون اکسیژن طبق دستور زیر نامگزاری میشوند.
هیدرو+نام نافلز+یک+اسید (مانند HCl هیدروکلریک اسید)
اسیدهای معدنی اکسیژن دار طبق دستور زیر نامگذاری میشوند:
نام نافلز+یک+اسید (مانند H2CO3 کربنیک اسید)
اگر نا فلز با دو ظرفیت متفاوت دو اکسید متفاوت تولید کند، در اسیدی که ظرفیت نا فلز کمتر است با لفظ (و) و در اسیدی که ظرفیت نا فلز بیشتر است با لفظ (یک) خوانده میشود؛ مانند H3PO3 فسفرو اسید و H3PO4 فسفریک اسید.
اسیدهای آلی نیز طبق دستور زیر نامگزاری میشوند:
-------------------
باز (به فرانسوی: Base) مادهای است که، محلول آبی آن یونهای هیدروکسید (-OH) آزاد میکند، در صورت تماس لغزنده هستند، در صورت مزه کردن مزه تلخ دارند، وقتی با اسیدها واکنش دهند نمک تولید میکنند، باعث برانگیخته شدن برخی واکنشهای شیمیایی میشوند (کاتالیز باز) و دریافت کننده پروتون از اهداکنندههای پروتون هستند.
در تعریف دیگر، باز به هر ترکیب شیمیایی گفته میشود که وقتی در آب حل شود، به آن pH بیشتر از ۷٫۰ بدهد. سدیم هیدروکسید و آمونیاک نمونههایی از بازهای ساده هستند.
باز نقطهٔ مقابل اسید است؛ چون اسیدها غلظت یون هیدرونیوم (+H3O) را در آب افزایش میدهند و بازها از غلظت این ماده میکاهند. واکنش بین یک باز و یک اسید را خنثیسازی میگویند.
اولین نظریه مدرن تعریف باز و اسید توسط سوانت آرنیوس ارائه شدهاست. طبق نظریه آرنیوس باز به صورت زیر تعریف میشود:
باز ماده ای است که در آب تجزیه میشود و یونهای هیدروکسید (-OH) آزاد میکند. در نتیجه "باز" غلظت یونهای هیدروکسید را در محلول آبی افزایش میدهد.
مطابق تعریف سوانت آرنیوس اسید نیز مادهای است که در محلول آبی از هم جدا میشود و یون هیدروژن +H (یک پروتون) آزاد میکند.
واژه "base" نخستین بار توسط شیمی دان فرانسوی به نام لوییس لمری مورد استفاده قرار گرفت [۱]
برابر پارسی واژه باز شخار است
خواص
خصوصیات عمومی باز عبارتند از:[۲]
بازهای متمرکز شده یا قوی خورنده هستند و با مواد اسیدی به شدت واکنش نشان میدهند.
محلولهای آبی آن یا بازهای مذاب به یونها تقسیم میشوند و رسانای الکتریسیته هستند.
در واکنشها با شاخص: بازها کاغذ قرمز لیتموس را به رنگ آبی درمیآورند، فنولفاتالین را صورتی، برگ بروموتیمول آبی را در رنگ طبیعی آبی خود نگه میدارند و متیل نارنجی رنگ را زرد میکنند.
pH یک محلول بازی در شرایط استاندارد بیش از هفت است.
بازها طعم تلخ دارند.
مثالها
برای قدرت بازی از معیارهای گوناگونی استفاده میشود. برای قدرت ابربازها معمولاً از پروتونخواهی استفاده میشود که با افزایش میزان آن، قدرت بازی نیز افزایش مییابد. ثابت تفکیک بازی در مقیاس لگاریتمی (pKb) معیار دیگری است که برخلاف پروتونخواهی، با کاهش pKb، قدرت بازی افزایش مییابد.
قدرتمندترین بازها (ابربازها)
نام فرمول شیمیایی پروتونخواهی
(kJ·mol-۱)
یادداشت
دیآنیون اورتو-دیاتینیلبنزن –C۱۰H۴۲ ۱۸۴۳٫۳ قدرتمندترین باز شناختهشده از سال ۲۰۰۸
دیآنیون متا-دیاتینیلبنزن –C۱۰H۴۲ ۱۷۸۶٫۸ ایزومر ساختاری اورتو-DEB
آنیون لیتیم مونوکسید -
LiO ۱۷۸۲ قدرتمندترین باز تا سال ۲۰۰۸
دیآنیون پارا-دیاتینیلبنزن –C۱۰H۴۲ ۱۷۸۰٫۷ ایزومر ساختاری اورتو-DEB
آنیون اتیل -
۵C
۲H ۱۷۵۸
متانیدها -C- ۱۷۴۳ در آب متان آزاد میکنند: TiC ،Be۲C ،Al۴C۳
آنیون متیل -
۳CH ۱۷۴۲ قدرتمندترین باز تا اکتشاف -
LiO
آنیون وینیل/اتنیل -
۳C
۲H ۱۷۰۴
آنیون هیدرید -
H ۱۶۷۵
آنیون آمید/آزانید -
۲NH ۱۶۷۲
آنیون هیدروکسید -
OH ۱۶۳۳٫۱
بازهای ضعیف
نام فرمول شیمیایی pKb
آنیون فلوئورید -
F ۱۰٫۸
پتاسیم فرمات KCOOH ۱۰٫۲۵
سدیم هیپوکلریت NaClO ۶٫۴۸
آمونیاک
۳NH ۴٫۷۵
آمونیوم هیدروکسید NH
۴OH ۴٫۷۵
متیل آمین CH۵N ۳٫۳۶
کاربرد بازها
سدیم هیدروکسید در تولید صابون، کاغذ و فیبر مصنوعی استفاده میشود.
کلسیم هیدروکسید (آهک خرد شده) در تولید پودر سفید کننده استفاده میشود.
کلسیم هیدروکسید همچنین برای تمیز کردن دیاکسید گوگرد استفاده میشود که از خروجی دودکش نیروگاهها و کارخانهها ایجاد میشود.
منیزیم هیدروکسید به عنوان یک آنتی اسید برای خنثی کردن اسید بیش از حد در معده و درمان سوء هاضمه استفاده میشود.
سدیم کربنات به عنوان محلول شستشو و برای نرم کردن آب سخت مورد استفاده قرار میگیرد.
سدیم هیدروژن کربنات به عنوان سودا در پخت و پز غذا، برای ساخت بکینگ پودر و به عنوان یک ضد اسید برای درمان سوء هاضمه و در کپسول آتشنشانی نوع سودا اسید استفاده میشود.
آمونیوم هیدروکسید برای حذف لکههای گریس از لباس استفاده میشود.
جستارهای وابسته
اسید
آمفوتر
کروکودیلها برخلاف پرندگان توانایی پرواز ندارند؛ دانشمندان اکنون میدانند چرا
راز پرواز پرندگان و ناتوانی کروکودیلها در پرواز، به میلیونها سال پیش برمیگردد؛ وقتی کروکودیلها خونسرد شدند و سوختوسازشان را برای همیشه کم کردند.
کروکدیل
پایگاه خبری تحلیلی انتخاب (Entekhab.ir) :
زومیت: راز پرواز پرندگان و ناتوانی کروکودیلها در پرواز، به میلیونها سال پیش برمیگردد؛ وقتی کروکودیلها خونسرد شدند و سوختوسازشان را برای همیشه کم کردند.
شاید برای بسیاری شگفتآور باشد که نزدیکترین خویشاوندان زندهی کروکودیلها و الیگاتورها پرندگان هستند. هر دو گروه به رده شاهسوسمارسانان تعلق دارند که حدود ۲۵۰ میلیون سال پیش، نزدیک به آغاز دورهی تریاس، پدیدار شدند. طولی نکشید که شاهسوسمارسانان به دو دودمان اصلی تقسیم شد: یک شاخه به سوسمارنماها (Pseudosuchia) انجامید و دیگری به دایناسورها و سپس آوهمتاتارسالینها (Avemetatarsalia).
کروکودیلها خونسرد هستند. دمای بدن آنها توسط محیط اطراف تعیین میشود و سرعت سوختوساز (متابولیسم) پایینی دارند؛ یعنی بدنشان با سرعتی کم غذا را به انرژی تبدیل میکند. آنها معمولاً کند و بیحال به نظر میرسند، به جز لحظاتی کوتاه از فعالیت شدید هنگام غرق کردن طعمه یا جنگ با یکدیگر.
درمقابل، پرندگان خونگرم هستند. آنها سرعت سوختوساز بالایی دارند و انرژی را به اندازهای سریع تولید میکنند که بتوانند دمای بدن خود را گرم و تثبیت کنند و پروازی پایدار و پرتحرک داشته باشند. پرندگان در آسمان خسته نمیشوند و سقوط نمیکنند. حتی اگر کروکودیلها به نوعی بال داشتند، همین تفاوت متابولیکی به تنهایی باعث میشد که هرگز نتوانند پرواز کنند.
نیای مشترک کروکودیلها و پرندگان، برخلاف تصور قبلی خونگرم بوده است
اما چگونه پرندگان و کروکودیلها تا این اندازه متفاوت شدند؟ تصور سنتی این بوده که نیای مشترک آنها بیشتر شبیه کروکودیل بوده تا پرنده. اما پژوهش جدید نشان میدهد احتمالاً برعکس این موضوع صحیح است.
دانشمندان تصور میکردند جانوران خونگرم از خونسردها تکامل یافتهاند، نه برعکس. به عنوان موجوداتی خونگرم، ما عادت کردهایم که خود را از نظر فیزیولوژیکی برتر از خونسردها بدانیم. بر اساس این منطق، اگر گروهی از جانوران خونگرم میشدند، هرگز نمیتوانستند به حالت خونسرد بازگردند؛ زیرا به سرعت منقرض میشدند. به این ترتیب، دانشمندان نتیجه میگرفتند که کروکودیلها از اول خونسرد بودهاند و خونگرمی مختص به دودمان دایناسورها و پرندگان بوده است.
اما سرنخ اولیهای که نشان میداد دودمان کروکودیلها در اصل خونگرم بودهاند، قلب چهارحفرهای آنهاست. تنها گروههای دیگری که چنین قلبی دارند، پرندگان و پستانداران خونگرم هستند و این ارتباط عملکردی با خونگرمی دارد.
همانطور که راجر اس. سیمور، استاد بازنشستهی فیزیولوژی دانشگاه آدلاید توضیح میدهد، سرعت بالای سوختوساز در جانوران خونگرم، نیازمند جریان خون و فشار خون بالا است. قلب چهارحفرهای، خون با فشار پایین را (که به ریهها میرود)، به طور کامل از خون با فشار بالا (که به باقی بدن میرود)، جدا میکند. این جداسازی فشار، امری حیاتی است تا از رسیدن خون پرفشار به ریهها جلوگیری شود؛ زیرا این اتفاق میتواند باعث تجمع مایع (ادم) در ریهها شود و جذب اکسیژن را مختل کند.
پس کروکودیلهای امروزی، قلبی به سبک جانوران خونگرم دارند، اما جریان خون و فشار پایینی تولید میکنند که با طبیعت خونسردشان هماهنگ است. این موضوع نشان میدهد که قلب آنها زمانی برای حیات خونگرمی تکامل یافته بوده است.
از آنجایی که خونگرمی با سرعت بالای جریان خون همراه است، پژوهشگران به دنبال شواهد فسیلی از رگهای خونی بزرگ برای پاسخگویی به این جریان بالا بودند. آنها قبلاً دریافته بودند که سوراخهای استخوانهای پا که رگهای خونی از آنها عبور میکنند، در پستانداران امروزی، نسبت به خزندگان خونسرد امروزی بسیار بزرگتر هستند. آنها این موضوع را در ۱۰ گونه دایناسور بررسی و تأیید کردند که آنها نیز خونگرم بودهاند. اما هیچ اندازهگیری از نخستین شاهسوسمارسانان و اعضای باستانی دودمان کروکودیل نداشتند.
کروکودیلهای امروزی قلب چهارحفرهای دارند؛ ساختاری که معمولاً در جانوران خونگرم دیده میشود و نشاندهندهی نیای خونگرم آنها است
براساس دیدگاه جدید، تاریخچهی دودمان کروکودیلها در دورهی تریاس، با موجوداتی خشکیزی، فعال و خونگرم آغاز میشود که در بسیاری موارد حتی روی دو پا راه میرفتند. آنها در طول دورههای ژوراسیک و کرتاسه به صدها گونه تنوع یافتند و در خشکی، آبهای شور و شیرین و مناطق بینابینی زندگی میکردند. با این حال، ظاهراً تا همین اواخر خونگرم باقی مانده بودند.
اما چرا متابولیسم کروکودیلها کند شد؟ این تغییر ممکن است به رفتار فعلی آنها به عنوان شکارچیان کمینگر در آب مرتبط باشد. سرعت پایین سوختوساز که با خونسردی همراه است، به آنها امکان میدهد مدت بیشتری نفس خود را حبس کنند تا در هنگام انتظار برای طعمه و غرق کردن آن، پنهان بمانند.
احتمالاً همین تغییر متابولیک (خونسردشدن) بود که نقش کلیدی در بقای کروکودیلها در برابر یکی از بزرگترین فاجعههای تاریخ زمین ایفا کرد. حدود ۶۶ میلیون سال پیش، برخورد سیارکی غولپیکر با زمین، شرایطی مرگبار ایجاد کرد که به انقراض بیشتر دایناسورها انجامید. کروکودیلها به لطف سرعت پایین سوختوساز (متابولیسم خونسرد) و توانایی تحمل گرسنگی طولانیمدت، توانستند از این بحران جان سالم به در ببرند.
متابولیسم-سوختوساز-دِگَرگشت