Arsenat

FONT SIZE:
fontsize_dec
fontsize_inc
25-02-2018 Kimmo Holm A

I uorganisk kemi, en arsenate er et salt af arsen H3AsO4, ion-holdige arsenat AsO4, analog fosfater PO4 med hensyn til phosphorsyre H3PO4. Det er et giftigt for levende ting, især i at blokere dannelsen af ​​ATP ved glykolyse.

Dette er den mest almindelige form for arsen i jord. Forveksles med fosfater, der er næringsstoffer planter, kan det trænge ind i rødderne og forurene planter. Men flere arter eller stammer af planter er udviklet en vis modstand, herunder f.eks uldne fløjl græs eller cespitosa Deschampsia Beauv og almindelig hvene.

Mineralogi

Arsenater er sjældne mineraler, giftige i visse former.

De er for det meste findes i oxidationszonen af ​​malmforekomster. Der dannede de på bekostning sulfider, arsenides og sulfo-arsenid.

Man tæller tyve arter.

Den generelle form er AsO4 med andre elementer for at kompensere for de tre negative ladninger.

Eksempler:

  • adamite: Zn2OHAsO4;
  • aerugite: Ni62AsO6;
  • bayldonite: PbCu322H2O;
  • cornubite: Cu524 · H2O;
  • euchroïte: Cu 2 · 3H2O;
  • scorodite Fe 2H2O;
  • krautite: Mn · H2O;
  • OLIVENITE: Cu2.

I biologi

Reduktion arsenite

Standard redoxpotentiale parret As / Som det er 560 mV, således at de reducerende betingelser i cytoplasmaet, er Arsenat ioner gradvist omdannes til arsenit-. Den arsenit- reagerer kraftigt med thiol funktioner. Dette fører til inaktivering af liponsyre som er cofaktoren af ​​pyruvat dehydrogenase og 2-oxoglutarat dehydrogenase involveret i Krebs cyklus. Et stort antal enzymer indeholdende cystein i deres aktive site er også inhiberes irreversibelt i nærvær af arsenit. Dette er den vigtigste mekanisme til celle toksicitet af arsen.

Forgiftning af glykolyse

De arsenforbindelser er meget giftige for terrestriske organismer i det omfang de omfatter kemiske analoger af biologiske phosphorforbindelser uden nøjagtig de samme termodynamiske egenskaber. Især arsenforbindelser er i alt væsentligt mindre stabile end deres kolleger fosfor. Således kan anion hydrogénoarséniate HAsO4 træde i stedet for en brint HPO4 til den syvende trin i glykolysen normalt ville føre til dannelsen af ​​ved glyceraldehyd fosfat dehydrogenase:

1-Arsénio-3-phosphoglyceratkinase, som er dannet ved inkorporering af arsenat i stedet for phosphat, er meget mindre stabilt end 1,3-diphosphoglycerat og hydrolytisk før han kunne danne ATP i trin Næste glycolyse katalyseret af phosphoglyceratkinase:

Derfor er arsenat ion hurtigt fører til celledød ved at fratage cellen for ATP, dvs. dets metaboliske energi, glycolysen, der er den vigtigste kilde.

Hvis bakterien GFAJ-1 Mono Lake

Imidlertid har en NASA hold af biologer offentliggjort opdagelsen i Mono Lake, Californien, kan bakterien udvikle sig i et miljø, hvor fosfor blev erstattet af arsenik: bakterier dyrkes i en et sådant medium er udviklet på 60% af den normale vækst i nærvær af fosfor og størrelser nå op på 50% højere, relateret-tilsyneladende med tilstedeværelsen af ​​store vakuoler.


Den radioaktive fordeling i de fragmenter af disse bakterier viser, at arsen blev inkorporeret i lipider, proteiner og nukleinsyrer a priori i rammen bærer deoxyribose fosfat nukleobaser i DNA dobbeltstrenget udgør deres genetiske materiale. Det er fortsat at isolere og karakterisere arsenforbindelser indirekte detekteret af dette eksperiment for at se, om de er biologisk aktive, for at angive, hvor meget arsen var i stand til at erstatte fosfor i biokemi af disse organismer og, hvis det er nødvendigt, for at undersøge, hvordan disse bakterier vil opveje, i deres cellulære og molekylærbiologi, jo lavere stabiliteten af ​​arsenforbindelser forhold til deres kolleger fosfor.

Da den oprindelige offentliggørelse, denne fortolkning af inkorporeringen af ​​arsenat i organiske forbindelser genereret betydelig skepsis i det videnskabelige samfund for en række årsager både grundlæggende nævnt ovenfor, og nogle flere teknikker: 'arsenat er reduceret til arsenit i cytoplasmaet, de arsenat estere er meget ustabil, eksperimentelle kontrol af den oprindelige artikel var anstødeligt og nogle indicier.

To år senere, har flere grupper ugyldiggjort de oprindelige forslag af NASA hold. GFAJ-1 ikke omfatter arsen i DNA eller andre biologiske forbindelser, selv i nærvær af høje koncentrationer af arsenat i dyrkningsmediet. Snarere, fremgår det, at denne organisme har udviklet høj modstandsdygtighed over for arsen evner og er i stand til at inddrive spor af resterende fosfat for vækst.


Forrige artikel Anden distrikt Loir-et-Cher
Næste artikel Amagi klasse