Tungmetaller
Är det bara jonerna som är skadliga och varför?
Jag försökte tänka på detta men fastnade:
1) Om man tex har klorjonen - den har en elektron för mycket MEN den har ju fullt skal då så varför är den "o-bra". Och samma sak med andra joner, av det skadligare slaget: om de har en elektron för mkt är det så att de fortfarande är mer reaktiva än den neutrala atomen då de inte har balans mellan antal protoner och elektroner?
2) Hur blir det med de som gett upp en elektron - mao är positivt laddade - eller är det så att det är därför (som funderat på ovan) de inte är farliga, att de har fler protoner än elektroner så det blir än svårare för dem att agera negativt mot oss?
3) Och vad gör egentligen tungmetallerna - oavsett om det är jonerna / neutrala atomer som är farliga, mot oss som är skadligt?
Alla joner är ju inte skadliga, mao är inte allt med obalans mellan protoner och elektroner i antal farligt.
Alla joner är farliga, oavsett typ. Med det sagt så är de farliga i fel koncentration. Dina celler kommer att implodera i kraftigt saltat vatten och explodera i avjoniserat vatten. Det behövs en saltkoncentration som är lika stor som den inne i cellerna, en s.k. isoton lösning för att cellerna ska trivas. Annars kommer de att utsättas för osmos, vilket är en av farorna när celler utsätts för joner.
När det gäller tungmetaller så har deras farlighet ingenting att göra med att de är tunga. Man hade lika gärna kunnat säga att det är övergångsmetaller som är farliga, för de omfattar ungefär samma metaller. Det som är farligt med dessa metaller är att de har icke-fyllda d-orbitaler som kan skapa bindningar till lewisbaser och bilda komplex. Ett exempel på en lewisbas är svavlet som sitter i tiolgruppen i aminosyran cystein, vilken i sin tur ingår i en hel del proteiner. Metalljonerna kan binda starkt till dessa och då ändras proteinernas struktur, vilket gör att de tappar sin funktion. I värsta fall rubbar det hela metabolismen eller reproduktionen och cellen dör eller löper amok (läs: riskerar att bli en cancercell). Det behöver inte vara just tiolgrupper och cystein, utan även aminosyror som innehåller amin-, karboxyl- eller hydroxigrupper ligger illa till då de också kan fungera som lewisbaser.
Rent principiellt skulle detta även kunna hända med tungmetallens atomer, men hur ska du rent praktiskt få in dem i cellerna när metaller, till skillnad från deras joner, inte är vattenlösliga?
Förresten så finns det gott om anjoner/negativa joner som är minst lika farliga som tungmetallernas katjoner/positiva joner. Oftast fungerar det då tvärt om, dvs de binder till tungmetaller som redan finns i proteinerna. Ett exempel är cyanidjonen som bildar starka bindningar till järnjoner. Det finns mycket järn i hemgrupperna som finns i hemoglobin, myoglobin men framför allt cytokrom C. Om man blir cyanidförgiftad så binder cyanidjonerna till järnjonerna och blockerar deras förmåga att binda till sig syre, vilket gör att man börjar kvävas samtidigt som elektrontransportkedjan lägger ner och därmed slutar mitokondrierna att fungera.
Även om du huvudsakligen pluggar(?) biologi så kan jag rekommendera att du läser en kurs i oorganisk kemi och inte enbart fokuserar på organisk kemi/biokemi. I den oorganiska kemin tar man upp kristall- och ligandfältsteori som ligger till grund för den här typen av reaktioner med komplexbildning.
