Kava kaip išlenktas raktas

Kava kaip išlenktas raktas

Peter Volcite
"Quantic" №12, 2016

Visi žino, kad arbata ir kava stimuliuoja nervų sistemą. Ir tikrai jūs žinote, kad pagrindinis aktyvus kavos ir arbatos ingredientas yra sukeltas kofeinas. Taip, taip, tiek kava, tiek arbata veikia mums tą pačią medžiagą. Jis buvo atidarytas 1819 m., Izoliuotas nuo kavos ir pavadintas atitinkamai. Veiklioji arbatos medžiaga buvo identifikuojama šiek tiek vėliau ir nepriklausomai, todėl iš pradžių ji buvo vadinama Theine (nuo arbatos krūmo mokslinio pavadinimo – Thea), kol chemikai nustato, kad teino ir kofeino molekulės yra išdėstytos vienodai – jie yra viena ir ta pati medžiaga.

Be to, be arbatos ir kavos, kofeinas taip pat yra daugelyje kitų augalų: kakava, mate ("Paragvajaus arbata") ir kola – pati pati, iš kurios gaminama koka-kola. Todėl gėrimai iš šių augalų turi panašų stiprinantį poveikį.

Taigi, kavos ir arbatos sudėtyje yra kofeino, kuris sužadina nervų sistemą. Bet kaip jis veikia? Pradėkime … nuo vidurio. Jūs tikriausiai girdėjote apie hormoną adrenalinas – biologiškai aktyvi medžiaga, kuri sužadina nervų sistemą. Kaip ir visi hormonai, adrenalinas gaminamas pačiame kūne, ypač antinksne.

Adrenalinas yra streso hormonas.Jis išsiskiria pavojaus situacija (dėl to jie sako apie pavojingų nuotykių mėgėjus, kad jie "negali gyventi be adrenalino"), paruošdami kūną kovai: aktyvina nervines ląsteles, atleidžia mieguistumą, stiprina širdies susitraukimus, stimuliuoja raumenis (jei turite paleisti ar kovoti) padidina kraujospūdį (tada daugiau kraujo srautų į raumenis ir smegenis – tai naudinga skrydžio ir kovos metu).

Ar kofeinas neturi panašaus poveikio? Gal jo molekulė yra panaši į adrenalino molekulę? Ne, bet "šilta". Adrenalino ypatumas yra tai, kad jis gali plisti kraujyje, bet jis negali patekti į ląstelę, o membrana jo neleidžia. Tada hormonas sukelia "globėją" ir prašo jį išsiųsti pranešimą "savininkui" "namų" viduje. Šie "globėjai" yra molekulės ciklinė adenozino monofosforo rūgštis. Norint nepažeisti liežuvio, mes geriau vadiname šias molekules vartų vartotojai. Ir kofeino molekulė tikrai atrodo kaip vartai!

Aha, taigi kofeinas įsiskverbia į ląstelę, o prieglobstojų pavaizdavimas siunčia signalą, tariamai "vardu" adrenalino? Ir vėl, ne, nors ir vis tiek "šiltesnis".

Viena adrenalino molekulė, pritvirtinta prie ląstelės membranos, sukelia šimtus vartų. Vienos šimtosios kofeino molekulės adrenalino molekules kraujyje negali būti (ir, jei paaiškės, tai bus mirtina dozė). Tai reiškia, kad kofeinas negali veikti ant ląstelės, o ne vartų lankytojų – jo koncentracija yra daug kartų mažesnė, ląstelė tiesiog nemato skirtumo.

Pagalvokime apie tai. Tarkime, kad pavojus praėjo, priešas nugalėtas ar paslėptas po mūsų (tai svarbu karinei šlovei, bet ne organizmui). Atėjo laikas nuraminti ir atsipalaiduoti. Bet kaip tu gali atsigaivinti čia, jei kiekviena nervų ląstelė pilna vartuotojų, "šaukiantys" cheminėje kalboje: "Nerimas, signalas!"? Taigi, turi būti tam tikros medžiagos, kuri galėtų sunaikinti šias nereikalingas molekules. Yra tokia medžiaga – tai fermentas fosfodiesterazė.

Fermentai yra biologiškai aktyvios medžiagos, atliekančios biocheminius reakcijas, tačiau pačios šių reakcijų metu nepakitę. Fermentai gali suskaidyti sudėtingas molekules į paprastus (virškinimo fermentus), sujungti paprastus į kompleksinius (pvz., Fotosintezės metu), paversti vieną medžiagą į kitą (pagaminti riebalus iš angliavandenių) ir ttIš tikrųjų visi procesai mūsų organizme yra kontroliuojami fermentais, beveik kiekviena biocheminė reakcija yra sava.

Bet atgal į fosfodiesterazę. Kaip ir visi fermentai, jis užfiksuoja vartai ir paverčia jį kita medžiaga, perdirbama. Ką reiškia "fiksuoja"? Tai reiškia, kad tarp fermento ir molekulės, kurią ji konvertuoja trumpą laiką, yra glaudus ryšys. Norėdami tai padaryti, medžiagos-reagento ir fermento molekulės turi tinka kartu, kaip rakto užraktas. Arba patinka pirštinė. Štai kaip prieglobstį ir fosfodiesterazę žvelgia vienas į kitą.

Dabar įsivaizduokite, kas atsitiks, jei įvesite raktą į spyna, kuri atrodo tinkama, bet šiek tiek skiriasi arba tiesiog sulenkiama. Arba netinkamai suformuota pirštinė su jėga, kad galėtumėte traukti per plačią ranką. Šiuo atveju raktas ir ranka gali visam laikui užsikimšti "užsieniečio" spynelėje ar pirštinėje! Tai būtent taip atsitinka su kofeinu: jo molekulė yra pakankamai panaši, kad prieglobstysis gali liestis su fermentu, bet ne taip panašus, kad fermentas gali jį apdoroti ir išmesti.

Kaip rezultatas, kofeinas tiesiog blokuoja fermento fosfodiesterazę, ir jis negali sunaikinti pyloro,ir visi vartų vartotojai kaupiasi ir kaupiasi, todėl nervų sistemos ir kitų organų ląstelės daro įtaką adrenalino poveikiui. Taigi jie yra susijaudinęs, prisitaiko prie aktyvaus darbo.

Įdomu tai, kad kavos ir arbatos poveikis skiriasi taip pat ir "įstrigo raktų" poveikiu. Arbatoje kofeino molekulė susilieja su molekulėmis taninai (tai yra augalų nuodai, kurie suteikia lapams rūstų skonį – jie bando apsaugoti augalus nuo žolėdžių). Kadangi kofeinas prilipo prie fermento, neleidžia jam dirbti, todėl arbatos taninai neleidžia kofeinui dirbti. Tuo pačiu metu yra tiesa, kad jie iš dalies apsaugo jį nuo kitų fermentų (įsivaizduokite, kad kraujas buvo padėtas ant raktų!) Ir išsiskiria iš kūno per inkstus. Kaip rezultatas, arbatos kofeinas veikia nervų sistemą švelniau, bet ilgiau.

Užduotis

Tuo pačiu "klijavimo rakto" mechanizmu sukuriamas apsinuodijimas anglies monoksidu. Anglies monoksido molekulė sujungiama su hemoglobino, kaip deguonies molekulė. Tačiau jei deguonis, jungiantis į plaučius, lengvai atsiskiria nuo hemoglobino audiniuose-vartotojams, tada anglies monoksidas yra stipriai susijęs: jis "įstrigo". Natūralu, kad užblokuota hemoglobino molekulė nešioti deguonies jau nebegali – ir asmuo, įkvėpus anglies monoksido, dusina kvėpavimą.

Darant prielaidą, kad anglies monoksido molekulės susilygina su hemoglobinu 200 kartų stipresnis nei deguonies molekulės (kitaip tariant, anglies monoksido molekulė atskiriama nuo hemoglobino 200 rečiau nei deguonies molekulė, nepaisant to, kad jie jungiasi tuo pačiu greičiu), apskaičiuokite koncentraciją anglies monoksidas (pagal tūrį) ore, kuriame pusė hemoglobino bus užblokuota (tai yra mirtina).

Prisiminkite, kad deguonies koncentracija ore yra 21 proc., Taip pat tai, kad tomis pačiomis sąlygomis vienodas kiekis molekulių yra vienodame bet kokių dujų kiekyje.

Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

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