סיקור מקיף

פיתוח זרזים ירוקים

קטליזה באמצעות מים, בסביבה מימית, הינה תהליך יעיל ונקי המתרחש בטבע ללא קבלת כל פסולת כימית. חוקרים מהולנד הצליחו כעת לחקות את התכסיס המופלא הזה של הטבע

שער המגזין  green catalysis
שער המגזין green catalysis

קטליזה באמצעות מים, בסביבה מימית, הינה תהליך יעיל ונקי המתרחש בטבע ללא קבלת כל פסולת כימית. חוקרים הצליחו כעת לחקות את התכסיס המופלא הזה של הטבע. חוקרים מארגון המחקר המדעי בהולנד (NOW) הכינו זרז היברידי של תצמידי מתכת ודנ"א. זרז זה מאפשר הכנה בררנית של פרודה בעלת תצורה יחידה בתגובה כימית עם מים, במים. ממצאי מחקר זה פורסמו בכתב-העת המדעי Nature Chemistry.

החוקרים הכינו זרז בהשראת הביולוגיה. הוא מורכב בחלקו מתצמידי מתכת, בדומה לזרזים נפוצים רבים אחרים, ובחלקו מדנ"א. תלמיד מחקר במעבדה גילה במקרה את התגובה עם מים המביאה להכנה בררנית של פרודה בעלת תצורה יחידה. למרות שעדיין לא ברור באופן מלא כיצד בדיוק מתרחשת תגובה זו, ברור מאליו שלדנ"א יש תפקיד מכריע. התגובה עצמה מתרחשת בסמוך למבנה הדנ"א מאחר והתצמיד המתכתי, האחראי לקטליזה עצמה, מחובר לדנ"א. נראה כי הפרודות המתקבלות בתגובה זו "חשות" את נוכחותו של הדנ"א. זרזים עצמם חשובים מאוד בכימיה: הם מסייעים בהמרה של חומר אחד למשנהו.

פרודות מסוימות מתקיימות בתור שתי צורות מראה אחת של השנייה (אננטיומרים). אולם, בדר"כ רק אחת מהצורות היא בעלת תועלת – לדוגמא, כאבני-בניין לתרופות. מדענים מסוגלים, מזה זמן מה, להכין באופן בררני כל אחת מהצורות הללו בנפרד, אולם עד כה אף אחד לא חשב לעשות זאת באמצעות מים כמצע המניע את התגובה, וכממס לתגובה. היתרון הגדול של מים, בתגובות מסוימות, הוא בכך שהם לא מייצרים כל פסולת כימית, בניגוד לחומרים אחרים המשמשים היום בתגובות מסוג זה.

למרות שמים נראים כפרודה פשוטה יחסית, הם בעלי תכונות מורכבות שבגינן קשה להשתמש בהם בקטליזה כיראלית. למרות זאת, הם מהווים את הבסיס לאחת מהצורות הנקיות ביותר של הקטליזה. השימוש במים להכנה בררנית של פרודות מפתה ביותר מאחר ולא נדרש להוסיף או להמיר כל חומר אחר. בתגובה זו, נוצרים תוצרי-לוואי מעטים יותר. הזרז מבוסס-הדנ"א מאפשר התרחשותן של תגובות בררניות באמצעות מים כממס וכמגיב. נוסף על כך, הזרז ההיברדי החדש פשוט למחזור.

הידיעה על המחקר

עוד בנושא באתר הידען:

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

3 תגובות

  1. תודה על התגובות.
    אכן המונחים בכימיה יכולים להיות טכניים מאוד ולקורא הממוצע יקשה להבינם במלואם. יחד עם זאת, מי שבאמת מתעניין בתחום יוכל לקרוא את הידיעה כמו שהיא, להבין את התוכן הכללי, ולהתעמק, אם יירצה, גם במונחים היותר מדויקים.
    אני מקבל את הביקורת בהבנה, ואשתדל להבא להשתמש במונחים פשוטים יותר.

  2. ראשית,
    תודה על הידיעה, היא אכן מאד מעניינת.
    שנית,
    יש לקחת בחשבון שלמרבית הקוראים אין השכלה כימית עדכנית.
    ולכן, דוגמא טובה לבאור תוך כדי כתיבה היא המשפט "פרודות מסוימות מתקיימות בתור שתי צורות מראה אחת של השנייה (אננטיומרים)", בעוד המשפט "מרות שמים נראים כפרודה פשוטה יחסית, הם בעלי תכונות מורכבות שבגינן קשה להשתמש בהם בקטליזה כיראלית" הוא דוגמא פחות טובה.
    גם מושגים עבריים הם בעייתיים משום נדירותם וקרבתם הלשונית למושגים שונים לחלוטין מתחומים אחרים. לדוגמא, המונח "תצמיד" לא באמת ברור למי שאינו בוגר מבוא לכימיה או אפילו מבוא לכימיה אורגנית.
    אולי פתרון הוא לבנות לקסיקון של מושגים שירוץ במקביל לידיעה?

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן