Kopi seperti kekunci yang bengkok

Kopi seperti kekunci yang bengkok

Peter Volcite
"Quantic" №12, 2016

Semua orang tahu bahawa teh dan kopi mempunyai kesan merangsang sistem saraf. Dan pasti anda tahu bahawa bahan aktif utama kopi dan teh adalah disebabkan kafein. Ya, ya, kedua-dua kopi dan teh bertindak kepada kita dengan bahan yang sama. Ia dibuka pada tahun 1819, dipisahkan dari kopi, dan dinamakan dengan sewajarnya. Bahan aktif teh telah dikenal pasti sedikit kemudian dan secara bebas, maka pada mulanya ia dipanggil theine (dari nama saintifik belukar teh – Thea), sehingga ahli kimia telah menetapkan bahawa molekul tein dan kafein disusun dengan cara yang sama – mereka adalah satu dan bahan yang sama.

Di samping itu, selain teh dan kopi, kafein juga terdapat dalam banyak tumbuhan lain: koko, pasangan ("teh Paraguay"), cola – yang sama dengan yang mana coca-cola dibuat. Oleh itu, minuman dari tumbuhan ini mempunyai kesan menyegarkan yang serupa.

Oleh itu, kopi dan teh mengandungi kafein, yang merangsang sistem saraf. Tetapi bagaimana dia bertindak? Ayo mulakan … dari tengah. Anda mungkin pernah mendengar tentang hormon itu adrenalin – bahan aktif secara biologi yang merangsang sistem saraf. Seperti semua hormon, adrenalin dihasilkan dalam tubuh sendiri, khususnya – dalam kelenjar adrenal.

Adrenalin adalah hormon tekanan.Beliau menonjol dalam keadaan bahaya (itulah sebabnya mereka mengatakan tentang pencinta pengembaraan berbahaya bahawa mereka "tidak dapat hidup tanpa adrenalin"), menyediakan tubuh untuk pertarungan: ia mengaktifkan sel-sel saraf, melegakan rasa mengantuk, menguatkan kontraksi jantung, merangsang otot (jika anda perlu menjalankan atau untuk melawan), meningkatkan tekanan darah (lebih banyak aliran darah ke otot dan otak – berguna semasa penerbangan dan pertempuran).

Tidak kafein mempunyai kesan yang sama? Mungkin molekulnya sama dengan molekul adrenalin? Tidak, tetapi "hangat." Keanehan adrenalin adalah bahawa ia dapat terapung dalam darah, tetapi ia tidak dapat masuk ke dalam sel, membran tidak membiarkannya. Kemudian hormon menyebabkan "penjaga pintu" dan meminta dia untuk menghantar mesej kepada "pemilik" di dalam "rumah". "Penjaga gerbang" ini adalah molekul asid adenosin monophosphoric kitaran. Agar tidak memecahkan lidah, kita lebih baik memanggil molekul ini penjaga pintu. Dan molekul kafein benar-benar kelihatan seperti penjaga pintu!

Aha, jadi kafein menembus sel dan di bawah kedok penunggu pintu menghantar isyarat yang dikatakan "atas nama" adrenalin? Dan sekali lagi, tidak, walaupun masih "hangat".

Satu molekul adrenalin, yang melekat pada membran sel, menyebabkan pembentukan ratusan penjaga pintu. Sebanyak 100 molekul kafein bagi setiap molekul adrenalin dalam darah tidak boleh (dan jika ternyata, ia akan menjadi dos yang mematikan). Ini bermakna bahawa kafein tidak boleh bertindak ke atas sel bukan penahan pintu – kepekatannya berkali-kali kurang, sel itu tidak merasakan perbezaannya.

Mari kita fikirkannya. Sekiranya bahaya telah berlalu, musuh dikalahkan atau mengintai selepas kami (ia penting untuk kemuliaan tentera, tetapi bukan untuk organisma). Ia adalah masa untuk tenang dan berehat. Tetapi bagaimana anda boleh berehat di sini jika setiap sel saraf penuh dengan penunggu pintu, "menjerit" dalam bahasa kimia: "Kebimbangan! Penggera!"? Oleh itu, terdapat beberapa bahan yang akan memusnahkan molekul-molekul yang telah menjadi tidak perlu. Terdapat bahan semacam itu – ia adalah enzim fosfodiesterase.

Enzim adalah bahan aktif biologi yang menjalankan tindak balas biokimia, tetapi tetap tidak berubah semasa reaksi ini sendiri. Enzim boleh merosakkan molekul kompleks menjadi yang mudah (enzim pencernaan), menggabungkan yang sederhana menjadi yang kompleks (semasa fotosintesis, contohnya), menjadikan satu bahan menjadi yang lain (membuat lemak daripada karbohidrat), dan sebagainya.Malah, semua proses dalam badan kita dikawal oleh enzim, dan hampir setiap reaksi biokimia adalah sendiri.

Tetapi kembali kepada phosphodiesterase. Seperti semua enzim, ia menangkap penjaga pintu dan mengubahnya menjadi bahan lain, mengitar semula. Apakah maksud "menangkap"? Ini bermakna bahawa sambungan rapat ditubuhkan di antara enzim dan molekul yang ditukar untuk masa yang singkat. Untuk melakukan ini, molekul bahan-reagen dan enzim mesti sesuai bersama, seperti kunci pada kunci. Atau seperti tangan untuk sarung tangan. Itulah cara pengawal dan fosfodiesterase pendekatan antara satu sama lain.

Sekarang bayangkan apa yang berlaku jika anda meletakkan kunci ke dalam kunci yang kelihatan seperti yang betul, tetapi sedikit berbeza atau hanya bengkok. Atau sarung tangan bersaiz tidak wajar dengan kekuatan untuk menarik lengan yang terlalu lebar. Kunci dan tangan dalam kes ini boleh kekal terjebak dalam kunci atau sarung tangan "asing"! Ini adalah apa yang berlaku dengan kafein: molekulnya cukup serupa dengan penjaga pintu untuk bersentuhan dengan enzim, tetapi tidak begitu serupa bahawa enzim boleh memproses dan meludahkannya.

Akibatnya, kafein hanya menghalang enzim fosfodiesterase, dan ia tidak boleh memusnahkan pilorus,dan penjaga gerbang semuanya terkumpul dan berkumpul, menjadikannya kelihatan sel-sel sistem saraf dan organ-organ lain yang mereka terpengaruh oleh adrenalin. Oleh itu, mereka teruja, menyesuaikan diri dengan kerja yang aktif.

Ia adalah penasaran bahawa perbezaan dalam kesan kopi dan teh juga didasarkan pada kesan "kunci terperangkap". Dalam teh, molekul kafein mengikat ke molekul tanin (ini adalah racun tumbuhan yang memberikan daun rasa pahit – mereka cuba melindungi tumbuhan daripada herbivora). Oleh kerana kafein mematuhi enzim, menghalangnya daripada bekerja, jadi tanin dalam teh menghalang kafein daripada bekerja. Pada masa yang sama, adalah benar bahawa mereka sebahagiannya melindunginya dari enzim lain (bayangkan pemangkasan itu diletakkan di atas kunci!) Dan dikeluarkan dari tubuh melalui buah pinggang. Akibatnya, kafein teh bertindak ke atas sistem saraf dengan lebih perlahan, tetapi lebih lama.

Tugas

Dengan mekanisme yang sama, keracunan karbon monoksida "kunci melekat" berkembang. Molekul karbon monoksida menggabungkan dengan hemoglobin seperti molekul oksigen. Tetapi jika oksigen yang telah dimasukkan ke dalam paru-paru dengan mudah memisahkan dari hemoglobin dalam tisu-pengguna, maka karbon monoksida terikat dengan lebih tegas: ia "terjebak". Secara semulajadi, molekul hemoglobin yang disekat untuk membawa oksigen tidak lagi dapat – dan seseorang yang dihirup oleh gas karbon monoksida untuk nafas.

Dengan mengandaikan bahawa molekul karbon monoksida mengikat ke hemoglobin 200 kali lebih kuat daripada molekul oksigen (dalam erti kata lain, molekul karbon monoksida terlepas dari hemoglobin 200 kurang kerap daripada molekul oksigen, walaupun mereka menyambung pada kelajuan yang sama), hitung tumpuan karbon monoksida (mengikut jumlah) di udara, di mana separuh daripada hemoglobin akan disekat (ini mematikan).

Ingatlah bahawa kepekatan isipadu oksigen di udara ialah 21%, dan fakta bahawa di bawah keadaan yang sama bilangan molekul yang sama terkandung dalam isipadu yang sama dengan gas.

Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: