Kelas Kimia

  Positron Emission Tomography (PET) Positron emission tomography (PET) adalah teknik untuk mengikuti proses biokimia dalam organ (otak, jantung, dan sebagainya) dari tubuh manusia. Seperti pencitraan resonansi magnetik (NMR), pemindaian PET menghasilkan gambar irisan dua dimensi melalui organ tubuh pasien. Gambar tersebut menunjukkan distribusi beberapa isotop pemancar positron yang hadir dalam senyawa yang diberikan sebelumnya dengan injeksi. Dengan membandingkan pemindaian PET pasien dengan subjek yang sehat, dokter dapat mendiagnosis ada atau tidak adanya penyakit. Pemindaian PET pada otak pasien Alzheimer berbeda nyata dengan subjek yang sehat. Demikian pula, pemindaian PET pasien dengan jantung yang rusak akibat serangan jantung jelas menunjukkan daerah yang rusak. Selain itu, pemindaian PET dapat membantu dokter menilai kemungkinan keberhasilan operasi by-pass. Beberapa isotop yang digunakan dalam pemindaian PET adalah karbon-11, nitrogen-13, oksigen-15, dan fluor-18. Semua memi

  Coupling Reaction Banyak proses penting yang secara termodinamik tidak menguntungkan, atau tidak spontan. Merakit banyak molekul asam amino kecil menjadi molekul protein besar adalah contoh dari proses nonspontan. Namun organisme biologis memang mengumpulkan protein dari asam amino. Organisme biologis mengalami banyak proses nonspontan yang serupa. bagaimana mereka melakukan ini? Mari kita lihat contoh yang lebih sederhana. Kami ingin mendapatkan logam besi dari bijih besi. Berikut adalah persamaan untuk dekomposisi langsung besi (III) oksida, zat yang mengandung besi dalam hematit bijih besi:  2Fe 2 O 3 (s) 🡪 4Fe(s) + 3O 2 (g)   ΔG = +1487 kJ Reaksi ini jelas tidak spontan, karena ΔG bernilai positif yang besar. Ketidakspontanan reaksi ini sesuai dengan pengetahuan umum. Besi cenderung berkarat (membentuk oksida besi) di udara, dengan menggabungkan dengan oksigen. Anda tidak mengharapkan kunci pas berkarat untuk berubah secara spontan menjadi zat besi dan oksigen yang mengkilap. T

  Limestone Cave Di sisi bukit, ditutupi oleh rumput tinggi dan semak belukar, pintu masuk gua mungkin mudah terlewatkan. Itu hampir tidak cukup besar bagi seseorang untuk masuk, bahkan jika membungkuk, tetapi ruang itu segera mengembang menjadi sebuah ruangan tempat seseorang dapat dengan mudah berdiri. Kolom batu naik ke langit-langit melengkung, dan ada gua-gua yang mengarah secara misterius di kedua sisi. kamar itu. Gua-gua batu kapur, seperti yang dijelaskan di sini, yaitu di Tennessee, menghiasi pemandangan Amerika Serikat bagian timur dan barat daya dan Eropa serta tempat-tempat lain juga. Meskipun banyak gua batu kapur tidak dapat diakses, beberapa, seperti Mammouth Cave di Kentucky dan Carlsbad Caverns di New Mexico, adalah tempat wisata yang spektakuler dengan tirai batu dan es berwarna-warni yang menggantung dari langit-langit kamar bawah tanah yang besar (Gambar 17.6). Bagaimana gua terbentuk? Batu kapur sendiri terbentuk jutaan tahun yang lalu. Kerang terakumulasi di dasar

  Unclogging the Sink and Other Chores Saat saluran pembuangan tersumbat, Anda mungkin perlu lengan yang kuat, tetapi basa yang kuat juga bisa digunakan. Larutan pembersih saluran air, tersedia di toko bahan makanan, hanyalah larutan natrium hidroksida, suatu basa yang kuat. Larutan semacam itu bekerja dengan bereaksi secara kimia dengan lemak dan rambut, bahan-bahan yang biasa menyebabkan drainase yang berhenti. Ketika lemak bereaksi dengan basa kuat seperti natrium hidroksida, ia membentuk garam dari asam lemak, produk yang dikenal sebagai sabun. Rambut adalah bahan protein, dan dengan adanya basa yang kuat, protein memecah menjadi garam asam amino penyusunnya. Jadi segumpal rambut berminyak yang dikemas dalam saluran pembuangan, di hadapan natrium hidroksida, menjadi larutan sabun garam asam amino. Larutan itu menghancurkan dengan mudah benda yang menyumbat saluran air. Pembersih oven adalah pasta yang terbuat dari natrium hidroksida. Ini membersihkan dengan bereaksi dengan timbunan

  Taking Your Medicine Ungkapan "minum obatmu" dan "pil pahit untuk ditelan" adalah pernyataan metafora yang merujuk pada melakukan apa pun yang diperlukan untuk menyelesaikan masalah pribadi yang sulit. Minum obat mungkin tidak menyenangkan jika obatnya pahit (dan obat-obatan sering terasa pahit). Mengapa? Rasa pahit tampaknya menjadi sifat umum dari zat basa. Adalah fakta bahwa banyak zat obat adalah basa nitrogen, zat yang disebut kimiawan amina. Zat-zat tersebut dianggap turunan dari amonia, di mana satu atau lebih atom hidrogen telah disubstitusi oleh gugus yang mengandung karbon. Di sini, misalnya, adalah struktur beberapa amina:   Atom nitrogen dalam amina memiliki pasangan elektron bebas yang dapat disumbangkan untuk membentuk ikatan kovalen, sehingga amina adalah basa Lewis. Tetapi seperti amonia, amina menerima ion hidrogen dari asam untuk membentuk ion amina, sehingga amonia juga merupakan basa Brønsted – Lowry:   Beberapa obat obat yang kita konsumsi yan

  SLIME MOLDS AND LEOPARDS SPOTS Sebuah bercak kuning cerah menyoroti sepetak serpihan kayu di taman. Sepertinya orang iseng telah menuangkan cat kuning di atas keripik. Hari berikutnya bercak kuning telah bergerak beberapa inci, dan sekarang tampaknya memanjat pangkal dinding di dekat taman! Seorang ahli biologi akan memberi tahu Anda bahwa bercak kuning adalah lumpur jamur (Gambar diatas).  Sebagian besar waktu, mereka terdiri dari sekelompok amuba bersel tunggal yang mencari bakteri untuk dimakan. Tetapi ketika pasokan makanan mereka hilang, amuba melepaskan bahan kimia yang menandakan mereka untuk berkumpul bersama, membentuk siput multi-sel yang bergerak ke bidang kering, diterangi sinar matahari di mana ia membentuk spora yang dapat ditiup ke tempat makan yang lebih baik. Selama tahap awal agregasi, amuba membentuk pola khas yang mengingatkan pada apa yang dilihat oleh ahli kimia dalam reaksi berosilasi, yang terjadi ketika zat berdifusi melalui gel (Gambar 14.8). Ahli kimia Rusi

  The world smalest test tube Fosfolipid adalah unsur utama membran sel hidup. Membran ini membungkus bahan kimia di sel dan memungkinkan zat ini untuk melakukan reaksi yang diperlukan untuk proses kehidupan tanpa hambatan oleh peristiwa acak di luar membran. Baru-baru ini, ahli kimia telah menyiapkan struktur mirip sel — vesikel lipid — dari fosfolipid dan menggunakannya untuk melakukan reaksi kimia dengan menggabungkan isi dua vesikel lipid, dengan diameter sekitar 50 nanometer (miliaran meter) hingga beberapa mikrometer (sepersejuta) satu meter). Richard Zare, di Stanford University, yang merupakan salah satu dari mereka yang menggambarkan eksperimen ini, telah menyebut vesikel lipid ini "tabung reaksi terkecil di dunia." Seperti ion-ion sabun, fosfolipid memiliki sifat menarik untuk bergabung menjadi kelompok-kelompok dengan sendirinya. Ion sabun dalam air secara alami mengelompokkan diri menjadi misel. Fosfolipid memiliki struktur kimia yang, mirip dengan ion sabun, Namu

  Hemoglobin dan anemia Anemia sel sabit adalah penyakit bawaan pertama yang terbukti memiliki dasar molekul spesifik. Pada orang-orang dengan penyakit ini, sel-sel darah merah cenderung menjadi memanjang (bentuk sabit) ketika konsentrasi oksigen (O 2 ) rendah, seperti, misalnya, dalam pasokan darah vena (lihat Gambar dibawah). Setelah sel-sel darah merah membentuk sabit, mereka tidak dapat lagi berfungsi dalam kapasitas normal mereka sebagai pembawa oksigen, dan mereka sering pecah. Selain itu, sel sabit menyumbat kapiler, mengganggu pasokan darah ke organ vital. Pada tahun 1949, Linus Pauling menunjukkan bahwa orang dengan anemia sicklecell memiliki hemoglobin abnormal. Hemoglobin adalah zat dalam sel darah merah yang membawa oksigen. Hemoglobin biasanya hadir dalam larutan di dalam sel darah merah. Tetapi pada orang dengan anemia sel sabit, hemoglobin yang tidak teroksigenasi segera keluar dari larutan. Sehingga menghasilkan endapan berserat yang mengubah bentuk sel, memberikannya b

  air Air adalah satu-satunya zat cair (selain minyak bumi) yang ditemukan di bumi dalam jumlah yang signifikan. Cairan ini juga mudah dikonversi dalam kondisi di bumi ke bentuk padat dan gas. Air memiliki beberapa sifat yang tidak biasa yang membedakannya dari zat lain. Misalnya, fase padatnya, es, kurang padat dari air cair, sedangkan untuk sebagian besar zat fase padat lebih padat daripada cairan. Selain itu, air memiliki kapasitas panas yang luar biasa besar. Ini adalah beberapa sifat yang penting dalam menentukan kondisi yang menguntungkan bagi kehidupan. Bahkan, sulit untuk memikirkan hidup tanpa air. Sifat-sifat air yang tidak biasa sebagian besar terkait dengan kemampuannya untuk membentuk ikatan hidrogen. Sebagai contoh, es kurang padat daripada air cair karena es memiliki struktur terbuka (lihat Gambar dibawah).  Setiap atom oksigen dalam struktur es dikelilingi secara tetrahedral oleh empat atom hidrogen: dua yang dekat dan berikatan kovalen untuk menghasilkan molekul H 2 O,

  LCD Liquid-crystal display (LCDs) sekarang umum digunakan di telepon seluler, komputer portable, dan televisi layar datar. Kristal cair yang menjadi dasar layar ini terdiri dari molekul polar dalam fase antara cairan dan kristal padatan. Molekul cenderung menyelaraskan atau mengarahkan diri ke arah yang sama sepanjang sumbunya, seperti korek api di korek api, tetapi mereka menempati posisi acak dalam senyawanya. Jenis kristal cair khusus ini, memiliki orde orientasi tetapi tanpa orde posisional, disebut sebagai nematik (Gambar dibawah). Urutan molekul dalam kristal cair nematik, yang dihasilkan dari gaya antarmolekul yang lemah, mudah terganggu. Dan karena molekul-molekul ini polar, mereka dapat diorientasikan dengan aplikasi medan listrik. Layar kristal cair menggunakan kemudahan reorientasi molekul oleh medan listrik untuk mengubah area kecil, atau piksel, tampilan dari terang ke gelap.  Layar LCD terdiri dari banyak sel pixel yang disusun dalam baris dan kolom, dari mana gambar te

  Gecko Toes, Sticky But Not Tacky Tokek dapat dengan mudah memanjat dinding atau berjalan melintasi langit-langit kaca. Dan seperti superacrobat, ia dapat menangkap dirinya sendiri dengan jari kaki saat jatuh. Bagaimana cara kerjanya? Apakah tokek memiliki zat perekat, atau sesuatu seperti selotip, di jari kakinya? Tetapi jika demikian, bagaimana mungkin tokek menanam kakinya dan memindahkannya 15 kali per detik, yang dilakukannya ketika berlari di atas pohon? Memiliki ujung jari menempel pada daun adalah satu hal; bisa menghapusnya dengan mudah adalah hal lain. Baru-baru ini, ahli biologi Kellar Autumn di Lewis and Clark College, dengan ilmuwan lain, menemukan bahwa tokek menggunakan pasukan van der Waals untuk menempelkan dirinya ke permukaan dan menggunakan teknik khusus untuk melepaskan diri dari permukaan itu. Gaya Van der Waals ada di antara dua permukaan, tetapi mereka sangat lemah kecuali area yang relatif besar dari kedua permukaan itu saling berdekatan. Jari kaki tokek ditut

  Removing cafein from coffe Legenda mengatakan bahwa seorang penggembala kambing bernama Kaldi, di negara kuno Abyssinia (sekarang Ethiopia, di timur laut Afrika), menemukan efek menyenangkan dari biji kopi ketika dia mencatat bahwa kambingnya menari-nari liar setelah memakan daun mengkilap dan buah merah dari sebatang pohon kecil. Kemudian dia mencoba memakan seluruh buah kopi sendiri, dan dia segera menemukan bahwa dia menari dengan kambingnya. Apakah legenda itu benar atau tidak, itu memang secara efektif menggambarkan efek stimulan dari buah beri ini dari pohon kopi. Seperti yang kita ketahui sekarang, kopi, yang saat ini diperoleh dengan memanggang bijih hijau buah kopi, atau buncis seperti yang disebut, mengandung kafein stimulan, zat putih yang rasanya pahit dengan formula C 8 H 10 N 4 O 2 .  Bagi mereka yang suka rasa kopi panggang tetapi tidak ingin kafein, tersedia kopi tanpa kafein. Seorang ahli kimia Jerman, Ludwig Roselius, pertama kali membuat kopi "kopi tanpa kafei

  Human vision Penglihatan manusia, serta deteksi cahaya oleh organisme lain, diketahui melibatkan senyawa yang disebut 11-cis-retinal. Rumus struktural ditunjukkan di sebelah dibawah. Senyawa ini, yang berasal dari vitamin A, terkandung dalam dua jenis sel — sel batang dan sel kerucut — yang terletak di retina mata. Sel batang bertanggung jawab untuk penglihatan dalam cahaya redup. Mereka memberikan sensasi terang atau gelap tetapi tidak ada sensasi warna. Sel kerucut bertanggung jawab untuk penglihatan warna, tetapi mereka membutuhkan cahaya terang. Penglihatan warna dimungkinkan karena ada tiga jenis sel kerucut: satu jenis menyerap cahaya di wilayah spektrum merah, yang lain menyerap di wilayah hijau, dan yang ketiga menyerap di wilayah biru. Pada masing-masing sel yang berbeda ini, 11-cis-retinal melekat pada molekul protein yang berbeda, yang memengaruhi wilayah cahaya yang diserap oleh retina.  Ketika foton cahaya diserap oleh 11-cis-retinal, itu diubah menjadi 11-trans-retinal