Türk Kimyasının Ana Kraliçesi : Remziye Hisar

Cumhuriyet dönemi Türkiyesin’de çağdaş bilimin öncülerindendir ve kimya mesleğinin Türkiye’deki ilk kadın öncüsü olarak kabul edilir. Darülfünun’da fen bilimleri eğitimi alan ilk kadınlardandır ve Sorbonne Üniversitesinden doktora derecesiyle mezun olan ilk Türk kadındır. Fizikçi Feza Gürsey‘in ve psikiyatrist Deha Gürsey’in annesidir.

Hayatı:

1902 yılında Üsküp‘te doğdu. Babası istihkam yarbayı Salih Hulusi Bey, annesi Ayşe Refia Hanım’dır. Ailenin dört kızından biridir. Ailesi, Meşrutiyetin ilanından bir yıl sonra İstanbul’a göç etmiştir.

Remziye Hanım, Davutpaşa’daki üç yıllık mekteb-i iptida-i’yi, bir yılda henüz dokuz yaşında iken tamamladı. Daha sonra, İttihat ve Terakki Mektebi ve Emirgan İnas Rüştiyesine devam etti; çok sevdiği Türkçe öğretmeninin İstanbul Darülmuallimatı’na (Kız Öğretmen Okulu) transfer olması üzerine, öğrenimini bu okulda sürdürdü. Sınıfın iyi öğrencileri arasında yer alan Remziye Hanım, küçük sınıflardaki öğrencilere geometri ve matematik dersleri verdi. 15 Temmuz 1919 tarihinde okulun Darülfünun’a hazırlamak üzere oluşturduğu iki sınıflık bölümünden birincilikle mezun oldu.

Darülmuallimat’tan mezuniyetinin ardından Darülfünun’un kimya bölümüne kaydını yaptırdı. Kız öğrencilerin erkek öğrencilerden ayrı saatlerde ders aldığı bu dönemde, kimya bölümündeki üç kadın öğrenciden birisi idi. Kimyayı seçme nedenini bir röportajında “Fen derslerinde kanunlarda olsun, buluşlarda olsun hep yabancı isimler görmek beni kahrediyordu. Fen alanında bir tek Türk ismi görememenin ezikliğini, bu dalda başarılı olursam giderebilirim sanıyordum” cümleleriyle açıklamıştır.

Bakü’de  açılacak bir okulda öğretmenlik yapmak üzere İstanbul’dan kadın öğretmenler talep edilmesi üzerine hocalarından Sarıklı Vehbi Bey himayesinde beş okul arkadaşıyla birlikte 15 Aralık 1919’da İstanbul’dan ayrılıp Azerbaycan’a gitti. Sovyet Rusya’nın Azerbaycan’ın bağımsızlığına son vermesine kadar bir erkek lisesinde ders verdi. Orada bir kız öğretmen okulunun açılmasıyla ilgili verilen bir toplantıda Yüzbaşı Doktor Reşit Süreyya Bey ile tanıştı. 20 Nisan 1920’de onunla evlendi ve aynı yıl eşi ile birlikte İstanbul’a döndü. Ertesi yıl, oğlu Feza Gürsey’i dünyaya getirdi.

Türkiye’de Türk Kurtuluş Savaşı’nın devam ettiği bu dönemde Çukurova bölgesinin Fransızlardan geri alınması üzerine kendisi Adana’da Darülmuallima’ya müdür olarak, eşi ise kolordu doktoru olarak tayin oldu. Bir buçuk yaşındaki oğlunu annesine bırakarak Adana’ya gitti.

Cumhuriyetin ilanından sonra istifa etti ve tedavi amaçlı olarak Paris’te bulunan eşinin yanına gitti. Paris’te Sorbone Üniversitesinde kimya eğitimine başladı. Langevin ve Madam Curie gibi çok tanınmış bilim insanlarının öğrencisi oldu. Eğitiminin ikinci yılında Millî Eğitim Bakanlığı bursundan yararlanma hakkı elde etti. Pasteur Enstitüsünü takip ederek biyokimya sertifikası aldı. Doktorasına başlayacağı dönemde bursu kesilince Erenköy Kız Lisesine kimya öğretmeni olarak atanarak yurda döndü. 1924’te kızı Deha Gürsey’i dünyaya getirdi.

1930 yılında Millî Eğitim Bakanlığının yurt dışı doktora bursundan yararlanarak doktorasını yapmak üzere yeniden Paris’e gitti. Eşinden boşanan ve Paris’e çocukları ve kardeşiyle giden Remziye Hisar, 1933 yılında doktora tezini tamamlayarak Türkiye’ye döndü.

1933-1936 yılları arasında İstanbul Üniversitesinde kimya ve fizik kimya dersleri verdi. 1936 yılında bir süre için üniversiteden ayrıldı; Hıfzıssıhha Müessesesi Farmakodinami Şubesinde Kimya Mütehassıslığı görevinde bulundu.[6]

1942-1947 yılları arasında İstanbul Üniversitesi Eczacılık Okulu Analitik Kimya ve Toksikoloji kürsüsünde görev yaptı. 1947 yılında İstanbul Teknik Üniversitesi Maden Fakültesi Kimya Kürsüsüne atandı. 1955 yılında Fransa’da “Officiel d’Academie” nişanına layık görüldü. 1959 yılında profesör oldu.

1973 yılında emekliye ayrıldı. Yaşamını İstanbul’da Anadoluhisarı Otağtepe’de ailesinden kalma konakta sürdürdü. 1991 yılında Tübitak Hizmet Ödülü’nü aldı.Oğlu Feza Gürsey’i Nisan 1992’de yitirdikten sonra 13 Haziran 1992’de öldü.

eserleri:

Dördü çeviri, beş ders kitabı yayımlamış; ayrıca kimya dalındaki buluşlarını içeren 16 bildirisi Fransa’da yayınlanmıştır. Uluslararası bildirileri arasında , Siirt dağlarında yetişen bir bitki türünün etkilerini içeren buluşu Fransa’da yayımlanarak bilim dünyasına tanıtılmıştır.

1920’lerden itibaren şiir yazan Remziye Hisar’ın bazı şiirleri “Bir Kadın Sesi” adlı kitapta bir araya getirilerek yayımlanmıştır.

Unutma Sen Çok Değerlisin!

Güzellik ışıltımızı kendimize ayıracağımız vakitlerde kazanırız. Bu vakitler sadece kendimiz için yaptığımız ruhumuzu ve bedenimizi beslediğimiz vakitlerdir. Spor yapmak, kendiniz için özel bir menü hazırlamak, sevdiğiniz yerlerde bulunmak ve öz bakımınızı yapmak bunlardan bir kaçıdır.

Şimdi gelin birlikte kendimiz için yararı olacak kısa ama çarpıcı çalışmaya katılalım. 10 gün sürecek olan bu çalışmada neler kazanacaksınız?

  • Cilt tipinizi doğru tanıma
  • Vücut bakımı
  • Saç Bakımı
  • Kozmetik ürünleri doğru tanımlama ve seçme
  • Evde kendiniz için hazırlayabileceğiniz, kremler, losyonlar, temizleyiciler, jeller vb ürünlerin formülleri

Kozmetik ürünü seçerken temiz içerikli olduğunu nasıl anlarsınız ve kendiniz için doğru ürünü nasıl seçebileceğinizi birlikte öğreneceğimiz bir grup kuruluyor. Bu grup dönemsel olarak Whatsapp’dan kurulacaktır.

Detaylı bilgi almak istersen aşağıya iletişim bilgilerimi bırakıyorum:

  • E-poosta: nazli.gundogdu@thechemisttry.com
  • Instagram DM: @thechemisttry
  • E-doc: Kayıt için bu linke tıklayınız.

ŞAŞIRTICI ŞEKİLDE GÖZLENEN ÇEKİRDEKTEKİ DNA

Hücre diyagramlarında veya örneklemelerinde DNA hücre çekirdeğindeki kütlesi bir kâse erişte gibi benzetilir. Birçok yıl önce, canlı organizmada hücrelerin kapladığı ortamın aksine düz cam plakalar üzerindeki hücrelerin görüntülerini çekmek bilim adamlarına DNA’nın canlı bir hücrede nasıl göründüğü hakkında fikir vermiş olabilir.

Araştırmacılar şimdilerde DNA’nın çekirdekte, yaygın illüstrasyonlarından veya cam plakalardan görünenlerden farklı olarak belirli bir düzen olabileceğini öne sürdüler.

Weizmann Bilim Enstitüsü’nden Profesör Talila Volk ve meslektaşları, kas kasılmalarının fiziksel kuvvetler yoluyla gen ifadesini nasıl etkileyebileceğini araştırıyorlardı. DNA’nın yapısının gen ekspresyonunu etkilediği bilinmektedir, çünkü hücrenin mekanizması DNA’nın aktif genleri içeren kısımlarına erişebilmelidir.

Volk, “Bunu daha fazla araştıramadık çünkü mevcut yöntemler kimyasal olarak korunmuş hücrelerin görüntülenmesine dayanıyordu, bu yüzden gerçek bir çalışan kasın hücre çekirdeğinde ne olduğunu yakalayamadık” dedi. Canlı bir hayvanda ince ayrıntıların görüntülenmesi çok zor olabilir çünkü hareketsiz olduklarında bile kalp atışları ve diğer kasları hareket edebilir ve seğirebilir.

Volk’un ekibi, bu zorluğun üstesinden gelen özel olarak tasarlanmış bir cihaz ve canlı bir meyve sineği larva modeliyle, hücrelerde kromatin, bir DNA karışımı ve onu düzenli tutan proteinler olarak bulunan DNA’nın düzenini incelemeyi başardı. Larvalardaki kas dokusu hücrelerinin çekirdekleri içindeki kromatin organizasyonunu görebildiler. Araştırmacılar gördükleri karşısında şaşırdılar: Hücrelerin çekirdeklerindeki DNA tüm alanı doldurmuyordu. Bunun yerine, kromatin, çekirdeğin iç duvarlarını çevreleyen ince bir tabaka halinde düzenlenmiştir. Yağ ve su veya faz ayrımı gibi nükleer sıvının çoğundan ayrıydı; fiziksel bir engel olmaksızın ayrılmışlardı.

Araştırmacılar, şimdi Science Advances‘te rapor edilen şaşırtıcı gözlemlerini doğrulamak istediler. Volk laboratuvarında araştırma görevlisi olan Dr. Dana Lorber, “…bulgular o kadar beklenmedikti ki, hiçbir hatanın içeri girmediğinden ve bu organizasyonun evrensel olduğundan emin olmamız gerekiyordu” dedi. Weizmann Bilim Enstitüsü’nden Profesör Sam Safran ile eLife‘da bir yayında açıklanan hesaplamalı bir kromatin organizasyonu modeli oluşturmak için işbirliği yaptılar.

Fiziksel kuvvetler gibi çeşitli özellikleri hesaba katan model, çekirdekte ne kadar sıvı olduğuna bağlı olarak kromatinin sıvılardan faz ayrımına uğrayacağını öne sürdü. Ayrıca kromatinin, larva kas hücrelerinde görüldüğü gibi kendini düzenleyeceğini de öngördü.

Bu araştırma ayrıca, hücreler cam slaytlar üzerinde kültürlendiğinde, düzleştikleri için içlerindeki hacmin değiştiğini de ileri sürdü. Bu, düzeni bozuyor ve DNA’nın çekirdeği dolduruyormuş gibi görünmesine neden oluyor olabilir.

Ek çalışma ayrıca insan beyaz kan hücrelerinde kromatinin çekirdekte aynı düzenlemeyi aldığını gösterdi; iç duvarı kaplar. Volk laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı olan çalışmanın ortak yazarı Dr. Daria Amiad-Pavlov, “Bu, bulduğumuz şeyin genel bir fenomen olabileceğini ve bu kromatin organizasyonunun muhtemelen evrim boyunca korunmuş olduğunu gösterdi” dedi.

Bu çalışmanın insan sağlığı ve hastalıkları için önemli etkileri olabilir. DNA üzerinde etkili olan mekanik kuvvetlerin gen ekspresyonunu henüz anlamadığımız şekillerde etkilemesi mümkün olabilir. Fiziksel güçler ayrıca gen ekspresyonunu etkileyerek gelişim üzerinde büyük bir etkiye sahip olabilir. DNA’nın organizasyonu da bazı bozukluklarda değişebilir. Bu çalışmanın ortaya koyduğu birçok yeni soru hakkında daha fazla bilgi edinmek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulacaktır.

 

Kaynakça: LabrootsWeizmann Institute of Science, eLife, Science Advances

Öğrenme beyinde nasıl gerçekleşir?

Yeni eğitim döneminin başlamasıyla tüm öğrencilerin aklında aynı sorular vardır bu dönem neler öğreneceğiz?  Bu soru cevaplanınca karşımıza birçok farklı cevap çıkar. Yeni öğreneceğimiz bilgiler için hafızamızı boşaltmamız gerekmez çünkü beynimiz telefon hafızası gibi değildir. İnsan hafızası için bilgisayara benzeterek bir tahminde bulunabiliyor. Yaklaşık 20 milyar civarındaki korteksimizde hücre var. Bunlar arasında trilyon kere bağlantı olursa yaklaşık 2,5 milyon GB hafızamız var.

Öğrenme olayı beynimizde nasıl gerçeleşir?

Öğrenme kısaca ‘’ bilginin kazanılması’’ olarak tanımlanabilir. Ancak okul, kitap, öğretmen, sınıf, sınav gibi sözcüklerle anlatılmak istenenden çok daha geniş bir anlam ifade eder.

Öğrenme; İnsanın bulunduğu çevreyi algılayabilmesi, çevredeki uyaranları, değişiklikleri fark edebilmesi ve bunlara uygun davranış ve tepkiler geliştirebilmesi becerisidir. Duygusal ve sosyal ve diğer birçok becerinin kazanılması öğrenme ile gerçekleşir.

Nörobilimsel olarak öğrenme; bilginin algılanması, kısa süreli bellek süreçlerinde işlenmesi, uzun süreli belleğe kaydı ve gereğinde geriye çağrılıp kullanılmasıdır. Öğrenme başta beyin olmak üzere sinir sisteminin bir fonksiyonudur. Öğrenme sinir sisteminin en küçük fonksiyonel birimi olan sinir hücrelerinde (nöronlarda) gerçekleşir.

Öğrenme, algılamanın ilk bölümü sonrasında beyinde gerçekleşir. Uyaranın (bilgi) bilinçli olarak algılanması, anlamlandırılması ve kaydedilmesi süreçleri (bellek) beyin hücrelerince (nöronlar) gerçekleştirilir. Beyin hücrelerine nöron (sinir hücresi) adı verilir. Nöronların uzun ve kısa uzantıları vardır. Uzun olan uzantılara akson, kısa olan uzantılara dentrit denir. Nöronlar (sinir hücreleri) bu uzantılar aracılığı ile birbirleri ile bağlantı kurarlar. Nöronların akson ve dentritlerinin birbirleri ile yaptıkları bu bağlantılara sinaps denir.

Öğrenme sürecinde duyu organlarından alınan uyarılar sinir hücrelerine (nöronlara) geldiklerinde, öncelikle nöronda uyarılma oluştururlar. Bu uyarılma, ilgili nöronlar arasında sinaptik aktiviteyi (bilgi alışverişini) arttırır. Öğrenme; hücresel düzeyde, nöronlar arasında ilişki kurulması yani sinaps oluşumu ile gerçekleşir. Uyaranlar, (bilgi) bu bağlantılar yoluyla nöronlar arasında transfer edilir ve öğrenme gerçekleşir. Öğrenmenin gerçekleşmesi için bilginin uzun süreli belleğe kaydı gerekir, bu kayıt için de sinapslarda bazı proteinlerin sentezi gerekir. Bu proteinler sinaptik bağlantıların kalıcı hale gelmesini sağlar.

Uzun süreli ve yineleyen ve belli şiddetin üzerindeki uyaran varlığında, uyarı nöronun çekirdeğine kadar ulaşır ve çekirdekte uyarılma oluşur. Nöron çekirdeğine ulaşan bu sinyallerle (uyarılar) nöronda protein sentezi gerçekleşir. Yani sinaptik protein sentezi, uyaranın nöronun çekirdeğini uyarması ile mümkündür. Günlük öğrenme pratiğinde bilginin veriliş şekli ve kalıcı öğrenme arasındaki ilişki, nöronal düzeyde bu mekanizma ile gerçekleşir. Yani bilginin yeterince güçlü verilmesi, nöronların çekirdek düzeyinde uyarılması, sinaptik protein sentezi ve kalıcı öğrenme ile sonuçlanır.

İnsan beyninde yaklaşık 100 milyar nöron bulunmaktadır. Nöronların da yaklaşık 15 milyarı beyin kabuğundadır. 15 milyar nöronun birbirleri ile oluşturacağı sinaps sayısı hesaplanamayacak kadar çoktur. Bu nedenle insanın öğrenme kapasitesi de ölçülemeyecek kadar büyüktür (ortalama 1000 tetrabyttır).

Yeni Bilgiler Öğrenirken Beynimiz Nasıl Değişir?

Beyinde uzun süreli işlevsel değişiklikler yeni şeyler öğrendiğimiz veya yeni bilgileri tekrar ederek kalıcı hale getirdiğimiz zaman meydana gelir. Beynin öğrenme ve değişme kapasitesi beyin plastisitesi ya da beyin esnekliği kavramı ile ifade edilir. Bu kavram özet olarak deneyimlerin beyindeki sinir yollarını yeniden nasıl düzenlediğini ifade eder.

Beyin esnekliğini zihnimizde oyun hamuru örneği ile somutlaştırabiliriz. Oyun hamuru ile bir pasta yaptığımızı düşünelim. Hamuru pasta haline getirebilmek için yuvarlamak, kenarlarından bastırmak, yeni hamur parçaları eklemek ve çıkarmak gerekebilir. Böylece hamurun şekli değişir. Benzer şekilde beyindeki sinir bağlantıları da deneyimlerimize veya duyusal tepkiye yanıt olarak yeniden düzenlenebilir.

Beyin esnekliği yaşam boyu gerçekleşen bir süreçtir ve birçok beyin hücresi bu sürece katılır. Beyin bireyin ömrü boyunca gelişir ve değişir. Ancak bu değişimler yaşamın belirli dönemlerinde daha baskın görülürken bazı dönemlerde etkisi azalabilir. Beyin esnekliği genetik faktörlere bağlıdır, ancak çevre şartlarından da etkilenebilir.

Bir bilginin öğrenilmesi sırasında beyinde oluşan değişiklikleri görebilmek için farklı yöntemler kullanılır. Bunlardan en yaygın olanı fMRI (işlevsel manyetik rezonans görüntüleme) yöntemidir. Bu cihaz beyinde kan akışında oluşan değişiklikleri tespit eder. Yeni bir şey öğrenirken beynin hangi bölgelerinde kan akışının arttığı yani beynin hangi bölgelerinin etkin olduğu bu yöntemle belirlenebilir.

Öğrenme sürecinde pratik yapmak yani tekrar, edinilen bilgilerin ya da becerilerin kalıcı olmasındaki en önemli aşamadır. Bir bilgiyi ya da davranışı tekrar etmek onu daha kolay hatırlamamızı ya da gerçekleştirmemizi sağlamanın yanı sıra beynimizi de değiştirir.

Öğrenme Sırasında Beynin Hangi Hücreleri Değişir?

Nöronlar beyindeki en bilinen hücrelerdir. Ancak gliyal olarak isimlendirilen hücreler beyindeki hücrelerin yaklaşık yarısını oluşturuyor. Gliyal hücrelerinin temel işlevinin nöronları bir arada tutmak olduğu düşünülüyordu. Ancak son yıllarda yapılan bir araştırma gliyal hücrelerinin de öğrenme sürecinde etkili olduğunu gösteriyor.

Nöronlar gliyal hücreleri tarafından çevrelenir ve korunurlar. Gliyal hücreleri sinir aksonlarının etrafını sarar. Bu yapı miyelin kılıfı olarak isimlendirilir. Protein ve yağdan oluşan miyelin kılıfı aksonların çevresinde yalıtım sağlar. Böylece sinir uyarılarının iletimini hızlandırır.

ABD Ulusal Sağlık Enstitüsü araştırmacılarından R. Douglas Fields, yeni becerilerin öğrenildiği sırada bir aksonun etrafında yalıtım sağlayan miyelin miktarının arttığını buldu. Bu değişim tek bir gliyal hücresinin büyüklüğünün artması ve kılıfsız aksonlara yeni gliyal hücrelerinin eklenmesi şeklinde gerçekleşebiliyor. Bu değişiklikler bir nöronun sinyal iletme yeteneğini geliştirerek daha iyi öğrenmeye yol açar.

Öğrenme sürecini inceleyen farklı bilim insanlarının çalışmalarından yapılacak ortak bir çıkarıma göre bilgiyi daha uzun süreye yayarak, parçalara bölerek ve belirli aralıklarla tekrarlayarak kalıcı hale getirebiliriz. Böylece beynimize yeni bilgilerin beynimizdeki hücrelerde kalıcı hale gelmesi için yeterli imkânı verebiliriz.

İnsan Hafızası Nasıl Çalışır?

Çoğumuz hafızayı, beynimizin içinde bilgilerin saklandığı bir depo gibi algılarız. Oysa bilim insanları hafızanın bundan çok daha karmaşık olduğu görüşündeler. Onlara göre hafıza bir depodan çok bir işlemler zinciri. Zihnimizde gerçekleşen fark etme-kaydetme-hatırlama ve unutmayla ilgili bölümlerden oluşan bir zincir.

Hafızanın oluşmasında ilk adım kodlamadır. Kodlama seçici dikkatle başlar. Beyin ve düşünce sistemimiz dışarıdan gelen sınırsız sayıda uyarıya açık olmasına rağmen bu verileri kodlarken her veriye aynı işlemi yapmaz. Bilim insanları hafızayı hiç silinmeyecek biçimde kodlamak için her şeyden önce çok dikkat etmemiz gerektiğini söylüyorlar. Bir şeye ne kadar yoğunlaşırsak onun beynimize kodlanması da o kadar sağlam olur.

Bilgi ne kadar sık tekrarlanır ya da kullanılırsa hafızada kalıcı bir yer etmesi o kadar kolaylaşır. Uzun süreli hafızamız, sınırsız ölçüde bilgiyi çok uzun süre saklayabilir. Beynimizde bulunan nöronların tamamı birbirlerine bağlı değildir. Bu bağlantıların çoğunu  biz kendimiz geliştiririz. Bunun yolu, bilgilerin birbirleriyle ilişkilendirilmesidir. Bir beyin hücresi bir diğerine sinyal gönderirken ikisi arasında bir yol oluşur, eğer insan bunu tekrar ederse bu yol kalıcı olur. İki hücre arasındaki sinyal alışverişi ne kadar artarsa aralarındaki bağ da o kadar kuvvetlenir.

Çok kullanılan bağlantılar hatırlamayı kolaylaştırır. Ama konudan uzaklaştığımızda -dolayısıyla bağlantılar arası sinyal alışverişi durduğunda-  beynimiz bir süre önce çok iyi bildiği bir şeyi unutmaya başlar.  Kullanılmayan bağlantılar zayıflayarak kopar. Hatırlamakta güçlük çektiğimiz bilgiler, büyük oranda biz onları gündelik hayatımızda canlı tutmadığımız, yeterince kullanmadığımız için silinmeye başlamışlardır.

Biz yeni bir bilgiyi öğrenip tekrar ettikçe sadece bilgileri hatırlamamız kolaylaşmaz, beynimizdeki karmaşık hafıza devreleri de yapılanır ve zihnimizin performansı artır. Düşündüğümüz, hatırladığımız her şey zihnimizdeki bağlantıları derinleştirir. Biz düşündükçe, hatırladıkça her yeni tecrübeyle beynimizin fiziksel yapısı da değişir.  Ne kadar çok düşünür, analiz eder, yeni bağlantılar kurarsak beynimiz de o ölçüde güçlenir.

Kaynak:

Beynimiz Nasıl Öğrenir?

https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/yeni-bilgiler-ogrenirken-beynimiz-nasil-degisiyor

İnsan Hafızası Nasıl Çalışır?

Söğüt Ağaçları , Atık Suları Arıtabilir mi ?

Milyonlarca litre birincil kentsel atık su, hızlı büyüyen söğüt ağaçları kullanılarak sürdürülebilir bir şekilde arıtılırken aynı zamanda yenilenebilir biyoenerji ve ‘yeşil’ kimyasallar üretilebilir.

Kanada’da her yıl altı trilyon litre belediye atık suyu kısmen arıtılıp çevreye salınırken, 150 milyar litre arıtılmamış kanalizasyon doğrudan bozulmamış yüzey sularına boşaltılıyor.

Şimdi araştırmacılar bu akışı durdurmanın bir yolunu buldular : Söğüt ağaçlarının köklerinden süzerek. Quebec’te bir plantasyonla deney yapan bilim insanları , hektar başına 30 milyon litreden fazla birincil atık suyun “biyo-rafineri” kullanılarak yıllık olarak arıtılabileceğini tahmin ediyor.

Araştırmanın baş yazarı ve doktora öğrencisi Eszter Sas, “Bu ağaçların bu kadar yüksek miktarda atık suyu nasıl tolere edip arıtabileceğini hâlâ araştırıyoruz , ancak söğütlerin karmaşık ‘fito’-kimyasal araç takımı bize heyecan verici ipuçları veriyor” dedi.

Söğüt ağaçları doğal olarak kirlenmeye karşı toleranslıdır ve kökleri kanalizasyondaki yüksek nitrojeni filtreler, aslında üretilen biyokütleyi üç katına çıkarır, bu da daha sonra fosil yakıtlara alternatif olan yenilenebilir lignoselülozik biyoyakıtlar için hasat edilebilir.

ikinci nesil biyoyakıtlar

Fosil yakıtlara bir alternatif olan bu sözde ikinci nesil biyoyakıtlar, gıda zincirindeki hammaddeler için doğrudan rekabet etmezler.

Araştırmalarında, Sas ve UdeM ve Imperial College London’dan bitki bilimciler, biyokimyacılar ve kimya mühendislerinden oluşan Kanadalı-İngiliz bir ekip, ağaçlar tarafından üretilen yeni çıkarılabilir ‘yeşil’ kimyasalları tanımlamak için gelişmiş metabolomik (kimyasal) profilleme teknolojisini kullandı.

Söğütlerin yüksek miktarlarda ürettiği salisilik aside (en çok aspirinin ana maddesi olarak bilinir) ek olarak, önemli antioksidan, antikanser, antienflamatuar ve antimikrobiyal özelliklere sahip bir dizi “yeşil” kimyasal, kanalizasyon filtrasyonu yoluyla zenginleştirildi.

Sas, “Endüklenen kimyasal bileşiklerin çoğu daha önce söğütlerde görülmese de, bazıları meyan kökü ve mangrov gibi tuza dayanıklı bitkilerde gözlendi ve güçlü antioksidanlar olduğu biliniyor” dedi.

“İlginç bir şekilde, uyarılmış kimyasalların bir kısmı tamamen tanımlanmamış . Binlerce yıldır var olan söğüt ağaçlarında bile, keşfedilmeyi bekleyen ne kadar yeni bitki kimyası olduğu şaşırtıcı” diye ekledi.

ŞAŞIRTICI DERECEDE YÜKSEK VERİM

Söğütlerin atıksu arıtımının yıllık lignoselülozik biyoyakıt ve ‘yeşil’ kimyasal verimler üzerindeki etkisine bakıldığında, Sas’ ekibi deneysel plantasyonlarını kanalizasyonla sulamanın olumsuz yansımalarını bekliyordu. Ancak, verimler gerçekten bu kadar yükseldiğinde şaşırdılar

Sas’ın UdeM’deki doktora danışmanı Frédéric Pitre, “Atıksu arıtımı gibi çevresel zorlukları ele almak için doğal çözümler kullanmanın faydalarından biri, yenilenebilir biyoenerji ve yeşil kimya gibi tamamlayıcı biyo ürünler üretebilmemizdir” dedi.

“Bu biyorafineri konsepti, yeni çevre teknolojilerinin, yüksek düzeyde yerleşik petrol bazlı fosil yakıtlar ve kimyasallar pazarlarıyla ekonomik olarak rekabet etmesine izin verirken, aynı zamanda ekosisteme devam eden insan hasarını azaltmaya yardımcı olması açısından harika görünüyor.”

Kaynak : chemeurope.com 

Orijinal Yayın : sciencedirect.com

 

Deniz Suyunu Dakikalar İçerisinde İçilebilir Hale Getirmek

DOI: 10.1016/j.memsci.2020.119028

    Dünya Sağlık Örgütü’ne göre dünya çapında yaklaşık 785 milyon insan temiz, içilebilir su kaynaklarına erişemiyor.

Yeryüzünün çok büyük bir miktarının su olmasına karşın çoğu deniz suyudur ve   tüm suların sadece %2,5 ‘ini tatlı sular oluşturur. Temiz içme suyu elde etmenin yollarından biri    deniz suyunu tuzdan arındırmaktır. Kore İnşaat Mühendisliği ve Yapı Teknolojisi Enstitü (KICT), deniz suyunu membran distilasyonu işlemi ile içme suyuna dönüştürebilmek için electrospun nanofiber membranın geliştirildiğini duyurdu

Membran distilasyonundaki en büyük sorun membranın ıslanmasıdır. Membran distilasyonu sırasında eğer membran ıslanır ise membran değiştirilmelidir. Özellikle uzun süreli işlemlerde   kademeli olarak membranın ıslandığı gözlemlenmiştir.  Eğer membran tamamen ıslanır ise sızmaya yol açtığı için distilasyonu verimi azalır.

KICT’de Dr. Yunchul Woo tarafından yönetilen bir araştırma ekibi, alternatif bir nano teknoloji yöntemiyle ‘co-axial electrospun nanofiber ‘ membran geliştirdi. Bu yeni, tuzdan arındırma teknolojisi dünyanın tatlı su kıtlığını çözme potansiyeline sahip. Geliştirilen bu teknoloji, ıslanma sorununu önleyebilir ve uzun vadede kararlılığı sağlayabilir. Daha yüksek pürüzlü yüzey ve dolayısıyla daha yüksek hidrofobiklik için membrandaki nanolifler tarafından üç boyutlu bir yapı oluşturulmalıdır.

Co-axial electrospinning tekniği, üç boyutlu yapılara sahip mebranları elde etmek için en uygun ve basit seçeneklerden biridir. Dr. Woo’nun araştırma ekibi, çekirdek olarak poli (viniliden florür-ko-heksafloropropilen) ve kılıf olarak düşük polimer konsantrasyonu ile karıştırılmış silika aerojel kullanarak bir co-axiel kompozit membran üretti ve bir süper hidrofobik membran yüzeyi elde etti. Aslında, silika aerojel, iletken ısı kayıplarının azalması nedeniyle membran distilasyonu işlemi sırasında artan su buharı akışına yol açan geleneksel polimerlere kıyasla çok daha düşük bir termal iletkenlik sergiledi.

Membran distilasyonu uygulamalarında electrospun nanofiber membranların kullanıldığı çalışmaların çoğu, yüksek su buharı akışı sağlamalarına rağmen 50 saatten daha kısa süre çalışmışlardır. Dr. Woo ‘nun araştırma ekibi ise co-axial electrospun nanofiber membranı kullanarak membran distilasyon işlemini 30 gün boyunca uyguladı.

Co-axial electrospun nanofiber membran, 30 gün boyunca %99,99 tuz reddi gerçekleştirdi. Sonuçlara göre, düşük kayma açısı ve ısıl iletkenlik özellikleri sayesinde membran ıslanma ve tıkanma sorunları olmadan iyi çalıştı. Sıcaklık polarizasyonu, membran distilasyonundaki önemli dezavantajlardan biridir. İletken ısı kayıpları nedeniyle membran damıtma işlemi sırasında su buharı akış performansını azaltabilir. Membran, düşük kayma açısı, düşük termal iletkenlik, sıcaklık polarizasyonundan kaçınma ve süper doymuş yüksek su buharı akışı performansını korurken az miktarda ıslanma ve kirlenme gibi birkaç önemli özelliğe sahip olduğundan, uzun vadeli membran distilasyonu uygulamaları için uygundur.

Dr. Woo’nun araştırma ekibi, membran distilasyon işleminde yüksek su akışı performansındansa önemli olanın daha kararlı bir sürece sahip olmak olduğunu belirtti.

Dr. Woo, “Co-axial electrospun nanofiber membranın, deniz suyu çözeltilerinin ıslanma sorunları yaşamadan arıtılması için güçlü bir potansiyele sahip olduğunu ve pilot ölçekli büyük ölçekli membran distilasyonu uygulamaları için uygun membran olabileceğini” söyledi.

 

 

Kaynak : phys.org  

Sürekli Kullandığınız Güneş Kreminizde Benzen Maddesi Olabilir mi?

   Sıcak yaz günlerinin etkisiyle cildimizi korumak için kullandığımız başlıca ürün güneş kremleridir. Güneş kremi uzun süreli cilt hasarlarını, erken yaşlanmayı geciktirmek ve cilt kanserini önlemek amacıyla sadece yaz aylarında değil tüm yıl boyunca kullanmamız gerekir.

Son zamanlarda birçok alanda hizmet veren çok uluslu bir şirketin, bazı güneş kremlerinde düşük seviyelerde benzen kontaminasyonu olduğu tespit edildi. Tüketim mallarını düzenli olarak denetleyen Valisure tarafından açıklanan rapor, test edilen 294 ürünün 78’inde benzen bulunduğunu gösteriyor. Valisure daha sonra etiketlenen ürünlerin geri çağırması için Gıda ve İlaç Dairesi (FDA)’ ne dilekçe vermeye başladı ve evlerinde bu ürünleri bulunduran kişilerin ürünleri kullanmamalarını tavsiye etti.

Ülkemiz için açıklamada bulunan şirket; benzen içeren ürünlerin Türkiye’de satışta olmadığını duyurdu.

Peki benzenden neden bu kadar korkuyoruz ve düşük seviye içerse bile ürünlerin kullanımı önerilmiyor? Şimdi bunu açıklayalım:

Benzen, tatlı bir kokuya sahip renksiz, yanıcı bir sıvıdır. Havaya maruz kaldığında hızla buharlaşır. Benzen, volkanlar ve orman yangınları gibi doğal süreçlerden oluşur, ancak benzene maruz kalmanın çoğu insan faaliyetlerinden kaynaklanır.

Bazı endüstriler, plastik, reçine, naylon ve sentetik elyaf yapmak için kullanılan diğer kimyasalları yapmak için benzen kullanır. Benzen ayrıca bazı yağlayıcı, kauçuk, boya, deterjan, ilaç ve böcek ilacı türlerini yapmak için kullanılır.

Dr. Dendy Engelman, benzen, kömür katranından elde edilen ve eser miktarlarda genellikle sentetik kokularda bulunan bir kimyasaldır, diye açıklıyor. “Benzen bilinen bir kanserojendir ve kanser ve sinir sistemi sorunlarıyla bağlantılıdır” diyor. “Kısa vadede topikal olarak uygulandığında ciltte tahrişe ve kızarıklığa neden olabilir.

UC Berkeley’de 2010 yılında yapılan bir araştırma, Benzene maruz kalmanın güvenli bir seviyesi olmadığını ve tüm maruziyetlerin bir miktar risk oluşturduğunu” belirterek, benzenle ilgili birden fazla araştırma raporunun her ikisi de kimyasala maruz kalmanın zararlı olduğu sonucuna varıyor.

 

Unutmayalım!

Uzmanlar, insanların günlük güneş koruyucu kullanımının gerçekte ne kadar önemli olduğunu gözden kaçırmamaları gerektiğini vurguluyor. Cilt kanseri, yaşamları boyunca her 5 Amerikalıdan 1’ini etkileyen, ABD’deki en yaygın kanser türüdür. Cilt kanserinin en ölümcül formu olan melanom, vakaların yüzde 86’sında güneşe maruz kalmaktan kaynaklanır. Türkiye’de bu kadar net istatiksel bilgiler bulunmamakla birlikte cilt kanserinin arttığı gözlemleniyor.

Kaynak: Byrdie

 

Temiz ve Güvenli Bir Güneş Koruyucu Seçmek için 6 Adım

Her yıl havaların ısınmaya başlaması ile güneş kremlerine olan talep artıyor, bu talep sonucunda piyasadaki onlarca güneş kremi arasında seçim yapmakta oldukça zorlaşıyor. İçeriğinde neler olduğunu, yeterli koruma sağlayıp sağlamadığını, cildimize ne gibi zararları olabileceği gibi birçok soru var.

Kötü haber şu ki, yeni EWG raporu, analiz edilen 1.800 güneş kreminin yaklaşık dörtte üçünün yeterli koruma sağlamadığını buldu.  Peki temiz içerikli ve güvenli bir güneş koruyucuyu nasıl seçebiliriz?

1. Güneş Koruyucunuzu Seçmeden Önce Etiketi Okuyun

Karmaşık ve anlaşılabilirliği az olan içerik listesine göre sıralama yapmak biraz bunaltıcı olabilir. Peki temel olarak etikette neye dikkat etmeliyiz?  Mount Sinai Hastanesi’nin New York’taki dermatoloji bölümünde kozmetik ve klinik araştırma direktörü Joshua Zeichner, “Geniş spektrumlu olarak etiketlenmiş ve en az 30 SPF’ye sahip güneş kremi arayın” diyor. “Bu hem UVB hem de UVA ışınlarına karşı koruma sağladığı anlamına gelir.”

2.Mineral ve Kimyasal Güneş Koruyucuların Artılarını ve Eksilerini Öğrenin

Dr. Zeichner, “Mineral güneş kremleri tek başına veya titanyum dioksit ile çinko oksit içerir” diyor. Cildin yüzeyinde koruyucu bir mühür oluştururlar ve UV ışığını yansıtarak cildi korurlar. Daha kireçli olma eğilimindedirler ve ciltte beyaz bir renk bırakırlar. Kimyasal güneş kremleri, UV ışığını emen ve cilde nüfuz etmesini önleyen bileşikler içerir. Cilde tamamen emilirler, ancak hassas cilde sahip kişilerde tahrişe neden olabilirler.

3. Oxybenzone ve Avobenzone Arasındaki Farkı Bilin

Burns, Oksibenzonun üretken kullanımı, cilt hassasiyeti ve hormon bozulmasıyla bağlantılı olduğu için bir endişe kaynağı olmaya devam ediyor” diyor. “Yine de değerlendirdiğimiz mineral olmayan ürünlerin üçte ikisinde oksibenzon bulduk. Oksibenzon, bazı güneş kremlerinde bulunan, sıklıkla kullanılan, ucuz bir aktif bileşendir. Yüksek SPF dereceleri elde edilmesine yardımcı olurken, aynı zamanda, geniş bir cilt elde etmek için gerekli olan, ciltle çok daha uyumlu ve tartışmasız avobenzonun alternatifinin aksine, çalışmak için en rahatsız edici ham maddelerden biri olarak da bilinir.

4. Güneş Kremi Seçerken Geniş Spektrum Neden Önemlidir?

FDA’ya göre geniş spektrumlu güneş kremi hem kırışıklıklara neden olan UVA’ya hem de güneş yanığı ve cilt kanserine neden olan UVB ışınlarına karşı koruma sağlar. Thaggard, “Güneşten korunma söz konusu olduğunda, çoğu insan yalnızca güneş yanığı hakkında düşünme eğilimindedir” diyor. “Ama gerçek şu ki, tamamen farklı türde bir hasarı unutuyorlar. UVA ışınları cildin yüzeyine daha da derinden girer ve cilt kanserine katkıda bulunabilir ve ayrıca yaşlanma belirtilerine neden olabilir. UVA ışınlarının yıl boyunca, hava bulutlu olduğunda veya pencerelerden geçtiğinde bile yaklaşık aynı yoğunlukta olduğunu hatırlamak önemlidir.”

 5.Güneş Koruyucunuzun Suya Dayanıklılığını Kontrol Edin

Günlük kullanım için suya dayanıklılığın oldukça iyi bir seçenek olduğunu söyleyen Dr. Westley:”Suya dayanıklı güneş kremleri iyidir çünkü temel kural, insanlara her iki saatte bir yeniden kullanmalarını söylememizdir. Ve pek çok insan, özellikle dışarısı nemliyken gün boyunca güneş koruyucularından terlediklerinin farkında değiller, bu nedenle suya dayanıklı güneş kremleri, insanlara gerçek suda olmasalar bile ekstra koruma sağlıyor.

6. D Vitamini Faktörünü Aklınızda Tutun

Muhtemelen hepimiz D vitamininin ne kadar önemli olduğunu biliyoruz.  Doktorlar da D vitamini almamız için günde 10 dk güneşlenmemizi söylerken Dr. Westley ise dermatologların güneş koruması olmadan bunun yapılamasını önermediğini, cilt kanserine sebep olabileceğini söylüyor.

NOT: Güneşten korunurken hatırlamamız gereken en önemli şey ise tek başına güneş kreminin yeterli olmayacağıdır.  Bununla beraber güneşle maruz kalmayı en aza indirmek için güneş gözlüğü ve şapka takmayı unutmamalı, öğle vakti güneşten kaçınmalıyız.

 

Kaynak :everydayhealth

Nano-Fotosentez: İnme Tedavisi İçin Aydınlatıcı Bir Olanak

İnme hastalarının beyinlerindeki tıkanmış kan damarları, oksijenden zengin kanın hücrelere ulaşmasını engelleyerek ciddi hasara neden olur. Bitkiler ve bazı mikroplar fotosentez yoluyla oksijen üretirler. Ya hastaların beyinlerinde fotosentez yapmanın bir yolu olsaydı? Şimdi, ACS’nin Nano Letters’ında rapor veren araştırmacılar   , konsept kanıtı gösterisinde mavi-yeşil algler ve özel nanopartiküller kullanarak hücrelerde ve farelerde tam da bunu yaptılar.

Dünya Sağlık Örgütü’ne göre, felçler her yıl dünya çapında 5 milyon insanın ölümüne neden oluyor. Milyonlarcası daha hayatta kalır, ancak genellikle konuşma, yutma veya hafıza ile ilgili zorluklar gibi engeller yaşarlar. En yaygın neden beyindeki bir kan damarı tıkanıklığıdır ve bu tip felçten kalıcı beyin hasarını önlemenin en iyi yolu tıkanıklığı mümkün olan en kısa sürede çözmek veya cerrahi olarak çıkarmaktır. Ancak bu seçenekler, inme gerçekleştikten sonra yalnızca dar bir zaman aralığında çalışır ve riskli olabilir.

Synechococcus elongatus gibi mavi-yeşil algler, kalp dokusundaki oksijen eksikliğini ve tümörleri fotosentez kullanarak tedavi etmek için daha önce çalışılmıştı. Ancak mikropları tetiklemek için gereken görünür ışık, kafatasına nüfuz edemez ve yakın kızılötesi ışık geçebilse de, doğrudan fotosentezi güçlendirmek için yetersizdir. Genellikle görüntüleme için kullanılan “yukarı dönüşüm” nanoparçacıkları, yakın kızılötesi fotonları emebilir ve görünür ışık yayabilir. Bu nedenle, Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’ndeki Lin Wang, Zheng Wang, Guobin Wang ve meslektaşları, bu parçaları birleştirerek bir gün inme hastaları için kullanılabilecek yeni bir yaklaşım geliştirip geliştiremeyeceklerini görmek istediler – S. elongatus , nanopartiküller ve yakın- kızılötesi ışık — yeni bir “nano-fotosentetik” sistemde.

Araştırmacılar, S. elongatus’u  , dokuya nüfuz eden yakın kızılötesi ışığı, mikropların fotosentez yapmak için kullanabileceği görünür bir dalga boyuna dönüştüren neodimyum yukarı-dönüşüm nanoparçacıkları ile eşleştirdi  . Bir hücre çalışmasında, nano-fotosentez yaklaşımının oksijen ve glikoz yoksunluğundan sonra ölen nöron sayısını azalttığını buldular. Daha sonra mikropları ve nanoparçacıkları tıkanmış serebral arterleri olan farelere enjekte ettiler ve fareleri yakın kızılötesi ışığa maruz bıraktılar. Terapi, ölmekte olan nöronların sayısını azalttı, hayvanların motor fonksiyonlarını iyileştirdi ve hatta yeni kan damarlarının büyümeye başlamasına yardımcı oldu. Araştırmacılar, bu tedavinin hala hayvanlar üzerinde test aşamasında olmasına rağmen, bir gün insan klinik deneylerine doğru ilerleme sözü verdiğini söylüyor.

Referans: Jian Wang, Qiangfei Su, Qiying Lv, Bo Cai, Xiakeerzhati Xiaohalati, Guobin Wang, Zheng Wang ve Lin Wang, 19 Mayıs 2021, Nano Harfler .
DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c00719

Kaynak: Scitechdaily

Yaşam için Kritik Bir Enzim olan Nitrojenazın Azotu Amonyağa Nasıl Dönüştürdüğüne İlişkin Yeni İpuçları

Metaller, Sert Azot-Azot Bağlarını Zayıflatmak İçin Birlikte Nasıl Çalışır?

Tüm canlı hücreler için gerekli olan bir element olan azot, Dünya atmosferinin yaklaşık yüzde 78’ini oluşturur. Ancak çoğu organizma bu azotu amonyağa dönüşene kadar kullanamaz. İnsan amonyak sentezi için endüstriyel işlemler icat kadar, gezegen hemen hemen tüm amonyak nitrogenases kullanarak mikrop tarafından oluşturulan, nitrojen-nitrojen bağı kırmak tek enzimler gaz dınitrojen bulunabilir, ya da N 2 .

Bu enzimler, bu kritik reaksiyonu gerçekleştirmeye yardımcı olan metal kümeleri ve kükürt atomları içerir, ancak bunu nasıl yaptıklarının mekanizması iyi anlaşılmamıştır. İlk defa, MİT kimyagerler hemen formları, N olduğunda bu kompleks yapısını belirledikten 2 bu kümeler için bağlanır, ve kümeler şaşırtıcı ölçüde nitrojen-nitrojen bağı zayıflatan mümkün olduğunu keşfettik.

“Bu çalışma, kırılması zor olan çok güçlü bir bağa sahip olan bu gerçekten atıl molekülü aktive etmenize izin veren mekanizma hakkında fikir edinmemizi sağlıyor” diyor ’48 Kariyer Gelişimi Kimya Bölümü Yardımcı Doçenti Daniel Suess. MIT ve çalışmanın kıdemli yazarı.

Şu anda Tulane Üniversitesi’nde yardımcı doçent olan eski bir MIT doktora sonrası öğrencisi olan Alex McSkimming, yakın zamanda Nature Chemistry’de yayınlanan makalenin baş yazarıdır .

Azot Fiksasyonu

Azot, proteinlerin, DNA’nın ve diğer biyolojik moleküllerin kritik bir bileşenidir. Atmosferden özü azot için, erken mikroplar nitrogenases, amonyağa dönüştürmek azot gazı (NH gelişti 3 adı verilen bir işlem azot bağlanması yoluyla). Hücreler daha sonra bu amonyağı daha karmaşık azot içeren bileşikler oluşturmak için kullanabilir.

Suess, “Büyük ölçeklerde sabit nitrojene erişim yeteneği, yaşamın çoğalmasını sağlamada etkili oldu” diyor. “Dinitrojen gerçekten güçlü bir bağa sahip ve gerçekten reaktif değil, bu yüzden kimyacılar temelde onu inert bir molekül olarak görüyorlar. Bu, hayatın çözmesi gereken bir bilmecedir: Bu hareketsiz molekülün nasıl faydalı kimyasal türlere dönüştürüleceği.”

Tüm nitrojenazlar bir dizi demir ve kükürt atomu içerir ve bazıları ayrıca molibden içerir. Dinitrojenin, amonyağa dönüşümü başlatmak için bu kümelere bağlandığına inanılmaktadır. Bununla birlikte, bu etkileşimin doğası açık değildir ve şu ana kadar, bilim adamları, N karakterize etmek mümkün olmamıştı 2 , bir demir-sülfür küme bağlanma.

Nitrogenases N bağlamak nasıl ışık tutacak 2 , kimyagerler onlar doğal olarak oluşan kümeleri modellemek için kullanabileceği demir-kükürt kümeleri daha basit versiyonlarını tasarladık. En aktif nitrojenaz, yedi demir atomu, dokuz kükürt atomu, bir molibden atomu ve bir karbon atomu içeren bir demir-kükürt kümesi kullanır. Bu çalışma için MIT ekibi, üç demir atomu, dört kükürt atomu, bir molibden atomu olan ve karbon içermeyen bir tane oluşturdu.

Dinitrojenin demir-kükürt kümesine doğal bağlanmasını taklit etmeye çalışmanın bir zorluğu, kümeler bir çözelti içindeyken dinitrojen gibi alt tabakaları bağlamak yerine kendileriyle reaksiyona girebilmeleridir. Bunun üstesinden gelmek için Suess ve öğrencileri, ligand adı verilen kimyasal grupları bağlayarak küme çevresinde koruyucu bir ortam yarattılar.

Araştırmacılar burada N olan bir demir atomuna için hariç olmak üzere metal atomunun her biri için bir ligand bağlı 2 bağlandığı kümeye. Bu ligandlar istenmeyen reaksiyonları önler ve dinitrojenin kümeye girmesine ve demir atomlarından birine bağlanmasına izin verir. Bu bağlanma gerçekleştiğinde, araştırmacılar X-ışını kristalografisi ve diğer teknikleri kullanarak kompleksin yapısını belirleyebildiler.

Ayrıca, N iki azot atomu arasında üç bağ olduğu bulunmuştur 2 şaşırtıcı ölçüde zayıflar. Bu zayıflama, demir atomları elektron yoğunluğunun çoğunu nitrojen-azot bağına aktardığında meydana gelir, bu da bağı çok daha az kararlı hale getirir.

Küme İşbirliği

Bir başka şaşırtıcı bulgu, kümedeki tüm metal atomlarının bu elektron transferine sadece dinitrojenin bağlı olduğu demir atomunun değil, katkıda bulunmasıydı.

Suess, “Bu, bu kümelerin bu atıl bağı etkinleştirmek için elektronik olarak işbirliği yapabileceğini gösteriyor” diyor. “Azot-azot bağı, aksi halde onu zayıflatmayacak olan demir atomları tarafından zayıflatılabilir. Bir kümede oldukları için bunu işbirliği içinde yapabilirler.”

Araştırmada yer almayan Harvard Üniversitesi Kimya ve Kimyasal Biyoloji Bölümü başkanı Theodore Betley, bulguların “demir-kükürt küme kimyasında önemli bir kilometre taşını” temsil ettiğini söylüyor.

Betley, “Atmosferik nitrojeni sabitlediği bilinen nitrojenaz enzimleri, kaynaşmış demir-kükürt kümelerinden oluşmasına rağmen, sentetik kimyagerler şimdiye kadar hiçbir zaman, sentetik analogları kullanarak dinitrojen alımını gösteremediler” diyor. “Bu çalışma, demir-kükürt küme topluluğu ve genel olarak biyoinorganik kimyagerler için büyük bir ilerlemedir. Her şeyden çok, bu ilerleme, demir-kükürt kümelerinin henüz keşfedilmemiş zengin bir reaksiyon kimyasına sahip olduğunu göstermiştir.”

Araştırmacıların bulguları ayrıca, bu çalışma için yarattıkları gibi demir-kükürt kümesinin daha basit versiyonlarının nitrojen-azot bağını etkili bir şekilde zayıflatabileceğini doğruladı. Suess, nitrojeni sabitleme yeteneğini geliştiren en eski mikropların benzer tipte basit kümeler geliştirmiş olabileceğini söylüyor.

Suess ve öğrencileri şimdi, demir-kükürt kümelerinin daha karmaşık, doğal olarak oluşan versiyonlarının dinitrojen ile nasıl etkileşime girdiğini incelemenin yolları üzerinde çalışıyorlar.

Referans: Alex McSkimming ve Daniel LM Suess, 27 Mayıs 2021, Nature Chemistry .
DOI: 10.1038/s41557-021-00701-6

Kaynak: Scitechdaily