Co to jest dimer?
Dimer jest związkiem chemicznym, który składa się z dwóch monomerów lub podjednostek, które są strukturalnie podobne. Dwie podobne cząsteczki połączone razem tworzą dimer, podczas gdy wiele podobnych cząsteczek związanych razem tworzy polimer. Dimery są zwykle utrzymywane razem przez wiązania kowalencyjne lub wodorowe. Często są one ważne w dziedzinie biochemii, a zwłaszcza medycyny, gdzie biorą udział w diagnozowaniu niektórych chorób.
Przykładem dimeru, który tworzy się poprzez wiązanie wodorowe, jest dimer wodny. Cząsteczka wody, która składa się z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu ułożonych w trójkątny kształt, jest cząsteczką polarną - innymi słowy, istnieje oddzielenie ładunku elektrycznego w jej strukturze molekularnej. Elektrony, które niosą ładunek ujemny, są bardziej skoncentrowane na końcu tlenowym cząsteczki niż na końcu wodorowym. Oznacza to, że koniec wodoru przenosi ładunek dodatni, a koniec tlenu przenosi ładunek ujemny. Dwie cząsteczki wody łączą się poprzez wiązanie wodorowe, gdy koniec wodorowy jednej cząsteczki jest przyciągany do końca tlenowego drugiej.
Kwasy karboksylowe są innym rodzajem związków chemicznych, które mają tendencję do tworzenia stabilnych dimerów poprzez wiązanie wodorowe. Te kwasy organiczne zawierają jedną lub więcej grup karboksylowych, strukturę molekularną składającą się z węgla, tlenu i wodoru. Kwas octowy, który znajduje się w occie, tworzy dimery w stanie krystalicznym i gazowym. Kwasy karboksylowe gotują się w wyższych temperaturach niż woda, ponieważ potrzeba więcej energii do odparowania ich mocniejszych struktur.
Kwasy dimerowe, cząsteczki związane z kwasami karboksylowymi, są ważne w zastosowaniach przemysłowych. Substancje te powstają z kwasów tłuszczowych i mogą być stosowane w klejach, żywicach, smarach i oleju opałowym. Podstawowym składnikiem kwasu dimerowego jest kwas stearynowy, który jest cząsteczką organiczną występującą w tłuszczach roślinnych i zwierzęcych, i który jest również sprzedawany na rynku do użytku laboratoryjnego.
W medycynie dimery są ważnym narzędziem do diagnozowania zakrzepicy, stanu, w którym zakrzep krwi w żyle utrudnia krążenie. Skrzep jest zbudowany na podstawie usieciowanych fragmentów białka, które następnie rozkładają się, odsłaniając leżącą u ich podstaw strukturę znaną jako D-dimer. Podwyższony poziom D-dimeru we krwi wskazuje, że powstają skrzepy, co sprawia, że zakrzepica jest prawdopodobną diagnozą.
Powiązanie między jednostkami strukturalnymi może również stanowić problem w kwasie dezoksyrybonukleinowym (DNA), cząsteczce zawierającej informację genetyczną komórki. DNA, które składa się z powtarzających się podjednostek, jest podatne na uszkodzenie przez promieniowanie ultrafioletowe (UV). Ekspozycja na promieniowanie UV może spowodować stopienie się dwóch podjednostek DNA poprzez wiązania kowalencyjne, tworząc dimer. Ta fuzja uniemożliwia komórce prawidłowe przetwarzanie DNA, co ostatecznie prowadzi do mutacji i chorób skóry, w tym czerniaka, niebezpiecznego raka skóry.