Syre/base, buffere

En anabolsk reaksjon reduserer og en katabolsk øker energi. Et kovalent bindingsbrudd kan enten være homolytisk eller heterolytisk.

  • Homolytisk
    Elektronene i elektronparbindingen blir likt fordelt mellom atomene (som da blir frie radikaler med uparet elektron).
  • Heterolytisk
    Elektronene i elektronparbindingen blir ulikt fordelt mellom atomene (som da hender at blir ioniserte (anion, kation), spesielt ved tidligere dipoler, altså om det er tilstrekkelig stor forskjell på elektronegativiteten til atomene. Elektronene vil da følge det mest elektronegative atomet).

Hvordan dannes friradikaler?

  1. Initiering
    Cl* angriper stoff
    H, homolytisk bindelsescleavage
    H til Cl* → HCl
  2. Propagering
    AH* nytt radikal
    Angriper Cl2 og får nytt radikal
  3. Terminering
    To radikaler med hverandre

Katabole reaksjoner er oksidative. De oksiderer molekyler og reduserer oksygen. Å splitte et O2-molekyl er farlig for kroppen (som skjer ved mange oksidasjonsreaksjoner i kroppen). O2-molekylet mister et elektron og blir et hyperoksid (O2-*) –> Hyperoksidet mister et elektron og danner hydrogenperoksid (H2O2) –> Hydrogenperoksidet mister et elektron og danner *OH. Jo mer aktiv en mitokondrie er jo flere radikaler dannes det (spise mindre?). Ioniserende stråling fører til dannelsen av frie radikaler i kroppen som (blant annet) kan mutere DNA. Immunceller bruker radikaler for å kjempe mot fremmede agenser (bakterier). Det er derfor kronisk betennelse er alvorlig fordi kroppen da angriper sine egne celler (med radikaler) “unødvendig” Deontologi: som en misinformert strategisk bombing (fortsatt moralsk forsvarlig?). 

Syrer og baser (i vann)

  • Syre
    Spalter av H+ (proton)
  • Base
    Absorberer H+ (proton)

Magesaften (sur: 0.7 – 3) nøytraliseres av bukspytt (basisk: 7.6 – 8) i tynntarmen. Syrer og baser har ikke pH-verdier, men pKA og pKb. Hvis en syre er i en løsning med lavere pKa-verdi vil det ikke avgi H+ (i en løsning med “sterkere syrepotensiale”). En skrythals vil ikke skryte når det er en større skrythals i nærheten. Aspirin (det aktive middelet, acetylsalisylsyre, er en syre) f.eks. vil ikke avgi H+ i magen (pg.a. magesaft med lavere pKa). Den vil derfor kunne diffusere gjennom plasmamembranen til celler fordi den er upolar uten å ha avgitt H+. I cellen er det høyere pKa og aspirinen vil aktiveres, men fordi den avgir H+ i cellen vil den bli polar og dermed miste evnen til å trenge tilbake gjennom plasmamembranen. Det er derfor aspirin har mange bivirkninger. Dette kalles en syrefelle. Denne egenskapen er god for betennelser fordi betent vev er relativt surere (siktemekanisme).

Ved hyperventilering forstyrrer vi kroppens buffersystem fordi vi mister CO2. Da får vi det som heter respiratorisk alkalose (blodet blir mer basisk). Det er derfor det hjelper å puste i en pose. Når vi trener eller anstrenger oss fysisk kjemper kroppen mot alkalosen (blant annet) ved å hyperventilere (+ melkesyre i musklene). Det finnes wagnerseminarer (konserter) hvor folk induserer alkalose sammen. Er det gøy? Kanskje verdt å prøve ut. Foreleser anbefaler det i hvertfall ikke.


ForeleserHesso Farhan

Bindinger og grupper

Tautomeri
Det hender at en ketogruppe i basisk miljø vil “miste” et hydrogen slik at karbonet får negativ netto ladning. Dobbeltbindingen til oksygenet vil da veksle mellom O=C-C og O-C=C. H+ som er fritt i løsningen vil da kunne hoppe til O og danne en hydroksylgruppe: HO-C=C. Dette kan danne midlertidige mutasjoner (i f.eks. DNA) som blir ordnet opp av mekanismer i kroppen. Ketotautomeri skjer så sjeldent at kroppen vanligvis klarer å ta hånd om det.

Vann
Vann er en dipol og danner en rettlinjet binding O-H-O (korteste avstand fra A –> B). Viktige egenskaper:

  1. Høyt kokepunkt
  2. Løsemiddel for polare molekyler

Hormoner  i kroppen er for det meste vannløselige (unntakene er f.eks. østrogen som er fettløselig). Celler er isolert fra vann ved en hydrofob lipidmembran. Hvordan funker hormonene om de ikke kan trenge inn i cellen? Jo, ved reseptorer på overflaten.

Det at vann ikke løser upolare molekyler er viktig for f.eks. folding av proteiner. Vann vil avstøte proteiner mot hverandre slik at de blir “tvunget” til å samhandle selv om det ikke er en faktisk, fysisk binding som holder dem sammen.

Alkan → alkanol → alkanal → alkansyre

Aromatisk

  • Lukter alltid
  • Vekslende dobbeltbindinger (annenhver)
  • Ikke særlig reaktive pg.a. dobbeltbindinger
  • Hydrofobiske og kan bindes sammen fint (basis for DNA)

Alifatisk

  • Lukter aldri
  • C og H sammen i “rette” kjeder
  • Reagerer lett og er derfor brannfarlige pg.a. enkeltbindinger

Medisiner er ofte en racemisk miks av to (enantiomer) speilbildeisomerer av et stoff. Det finnes to typer ibuprofen: S og R. S-ibuprofenet er den isomeren som gir oss effekten vi ønsker. R-ibuprofen er ikke aktivt, men kan vi være sikre på at det ikke finnes andre bivirkninger? Altså: tenk på kiralitet før du gir ut medisiner!


ForeleserHesso Farhan

Ressurser
Presentasjon
Opptak

EXPHIL III. ARISTOTELES

Den mest grunnleggende formen for vitenskaplig kunnskap mente Aristoteles var “metafysikken” hvis oppgave er å avdekke de første årsakene og prinsippene. Om vi forstår prinsippene kan vi også forstå det som følger. Jo mer grunnleggende kunnskapen vi har er, jo mer kan vi utlede (basisforskning).

Metafysikk kommer av gresk og betyr “etter fysikken” Navnet kommer av at verket vi kjenner som “Metafysikken” i grunn er et kompendium av notater Aristoteles brukte for å holde foredrag og kurs. Først var det et kurs i fysikk og deretter i “metafysikk”, altså det som kommer etter fysikken. For Aristoteles var fysikken hele naturvitenskapen. Han regnet f.eks. biologien som en del av fysikken.

Et sentralt prinsipp ved naturen, mente Aristoteles var prinsippet om forandring. For at noe skal regnes som en forandring må det være en ting og en egenskap. Forandring er at en ting bytter egenskap(er). Et eple er først hardt og surt, deretter rødt og søtt. Aristoteles var svært opptatt av skillet mellom forandringsprosessene til levende og livløse ting. Han ville beskrive levende vesener.

Hvert fysisk element består av fire grunnelementer:

  • Ild
  • Luft
  • Vann
  • Jord

Hva karakteriserer forandringsprosessen hos levende vesener?
Hvorfor faller steinen ned? Fordi den hovedsakelig består av tunge jordelementer som faller mot jorda. Hvorfor vokser et barn? Det er mulig å svare med å si at barnet består av en bestemt kombinasjon av grunnelementer, men hva svarer det på? Selv med de over hundre grunnelementene vi har funnet i dag, kan vi ikke forklare hvorfor et barn vokser ved å f.eks. si at et menneske består av 70% vann (H2O).

Aristoteles introduserer derfor to nye begreper:

  • Form
  • Mål

For at noe skal vokse må det kunne ta opp næring. For å kunne ta opp næring må det ha organer. Organene må kunne fordøye næringen (stoffskiftet). Stoffskiftet er en ubevisst handling som kroppen selv utfører. Aristoteles mente videre at det først er hos den voksne at vi kan se hva det vil si å være et menneske. Det nyfødte barnet er av samme art, men ikke samme vesen. Menneskeformen utvikler seg i løpet av 18 år. Dette kaller Aristoteles menneskets selvrealisering.

Aristoteles’ fire begreper:

  • Stoff
    Hvilke fire elementer noe består av.
    Hvilke organer (og funksjoner) et levende vesen har.
  • Virkeårsak (ytre, indre / aktiv, passiv)
    Hva utløste forandringen?
    Det meste levende organismer gjør aktiveres (og opprettholdes) av organismen selv.
    Ytre (påvirkninger utenifra): En stein blir dyttet ned en klippe av en geit.
    Indre (egen aktivitet, ligger i organene): Et barn vokser opp og aktualiserer sitt menneskelige potensiale, stoffskiftet.
  • Form
    Formen er barnets indre menneskelige potensiale. Hva karakteriserer en fullt utvokst organisme?
  • Mål
    Forandringens mål. Barnets mål er å realisere det menneskelige potensiale i seg selv. Denne prosessen kan bli avbrutt ved f.eks. at barnet dør eller blir skadet tidlig.

Aristoteles om sjelen (livet), De Anima
Ordet sjel er på gresk sterkt tilknyttet ordet for liv. At noe er levende vil si at det er besjelet. I følge Aristoteles er sjeler delt inn i tre nivåer: plante, dyr, mennneske. Sjelen er organismens virkelighet, som igjen er delt inn i to kategorier: tilstand og virksomhet. En organismes tilstand er organismens evne, f.eks. at du kan snakke engelsk. Virksomheten er aktiviteten, f.eks. at du nå snakker engelsk.

Levende vesen = sjel / legeme
Sjel / Legeme = Form / Stoff = Evne / Organ

Sjelen beskriver hva organismen kan gjøre gjennom legemet som aktualiserer ønsket. Øksens kropp sier f.eks. ingenting om dens funksjon (eller jo, egentlig, om man har litt kløkt). Det at øksen er et hoggeredskap er da “sjelen” Forholdet mellom form og stoff, evne og organ, er av samme natur. En vanlig misforståelse er å se på sjelen som en isolert del av menneskekroppen. Sjel og legeme er to sider av samme sak.

Nikomakisk etikk
Hva er et godt liv? Mennesket er foruten et epistemisk vesen, et praktisk et. Vi utfører handlinger og bevegelser ut av fornuft. Handlinger henger sammen i pakker / komplekser. Det å “hente pizzaen” innebærer ikke bare sluttresultatet, men f.eks. at du først står opp, åpner døren til leiligheten, går ned trappene usw. Ethvert menneske får selv bestemme hva slags liv de vil føre (men er det alltid slik?). Aristoteles undersøker først om et godt liv er søken etter lykke, eller tilfredstillelsen av begjær (hedonisme?). Han mener at det ikke alltid er slik at den som tilfredstiller begjæret sitt lever et godt liv. En som nyter å drepe småbarn og gjør / får gjøre dette lever (ifg. Aristoteles) ikke et godt liv (kanskje et subjektivt godt et). Han begynner deretter å diskutere ære som et tilleggskriterie for et godt liv. En som har ære nyter respekt og anerkjennelse av andre. De er verdsatt fordi de har visse egenskaper andre respekterer. For å kunne nyte ære må man imidlertid begrense begjæret (ha riktig begjær). Aristoteles konkluderer med at det er mulig å nyte både ære og lykke, men da forutsettes det at man er dydig. Med et godt menneskeliv kan det sies at individet klarer å leve på en fornuftsbasert måte. De som er dyktige i noe har dyd. Den som er modig klarer å mestre frykten og er derfor dydig. Med mestring av frykt menes ikke dumdristighet. Alle blir redde, men den som klarer å overvinne frykten når det kreves av dem er modig.


ForeleserØyvind Rabbås