Poznato je da vodikovi izotopi 1H (procij) i 2H (deuterij, D) imaju bitno različita biokemijska svojstva te da u čovjekovu organizmu (i općenito u stanici bilo koje vrste) 2H ne može nadomjestiti 1H, jer se sa 2H ne mogu odvijati osnovni stanični procesi.

Kako to objasniti? Imaju li 1H i 2H prema vanjskom svijetu samo različite mase ili i različite atomske radijuse?

Kakva je situacija kod ostalih biološki važnih elemenata koji imaju više stabilnih izotopa?

Je li kod drugih biološki važnih elemenata organizmu nukleonski broj svejedan (uz uvjet da izotop nije radioaktivan)?


Kakva je situacija kod:

12C i 13C

14N i 15N

16O, 17O i 18O?

Ime i prezime: Tomislav B.

 


Zbog razlike u masama između procija i deuterija dolazi do razlike u energijama osnovnih stanja između "običnih" molekula i molekula u kojima su neki ili svi atomi običnog vodika (procija) zamijenjeni deuterijem, a to nadalje uzrokuje razliku u brzinama kemijskih reakcija i ravnotežnim konstantama. Ta razlika nije velika, ali je u slučaju zamjene procija deuterijem ipak dovoljno velika da uzrokuje značajnije poremećaje staničnih procesa.

U slučaju izotopne zamjene drugih elemenata (npr. ugljika, kisika itd.) relativna razlika u masi bit će puno manja nego kod vodika; konkretno, deuterij je dvostruko teži od procija, dok je npr. 13C tek 1,0833 puta teži od 12C, pa zato izotopna zamjena ugljika i drugih težih elemenata neće imati značajniji utjecaj na biološke procese.

Više o mehanizmu utjecaja izotopne zamjene na brzinu i ravnotežu kemijskih reakcija možeš pročitati na Wikipediji i drugdje u člancima do kojih ćeš doći pretragom po ključnom pojmu isotope effect.

Pozdrav,

Odgovorio: Tomislav Portada   tportad@irb.hr

<-- Povratak

 

Postavite pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika.

copyright 1999-2000 e_škola_________kemija