P?r nj? koh? mjaft t? gjat?, shkenc?tar?t kan? krijuar teori dhe modele q? do t? ndihmonin n? shpjegimin e vetive themelore t? substancave dhe materies q? p?rb?jn? bot?n p?rreth nesh.

N? rrjedh?n e historis? jan? kryer shum? eksperimente, eksperimente; u zbuluan ligje t? reja dhe veti fizike dhe kimike t? materialeve. Kjo ishte kryesisht p?r shkak t? zbulimit t? koncepteve t? "molekul?s" dhe "struktur?s atomike-molekulare t? materies". Le t? flasim p?r to n? m? shum? detaje n? k?t? artikull.

Shfaqja e konceptit t? "struktur?s atomike-molekulare t? materies"

Edhe n? koh?n e Greqis? s? lasht?, u shfaq ideja se gjith?ka n? bot? p?rb?het nga pjes?t m? t? vogla. Grek?t i quajt?n k?to grimca molekula dhe atome. Autori i k?saj hipoteze ishte Demokriti, i cili m? von? u b? themeluesi i teoris? atomiste. Por kjo njohuri n? ato dit? nuk u zhvillua shum? deri n? shekullin e 17-t?. T? gjitha studimet e materialeve p?rs?ri ?uan n? faktin se shum? substanca p?rb?hen nga molekula, nj?sia strukturore e t? cilave jan? atomet.

M? von?, shkenc?tar?t filluan t? arrijn? n? p?rfundimin se nj? lloj minerali p?rb?het, p?r shembull, nga 38% hekur dhe 62% oksigjen, dhe secila prej mostrave do t? tregoj? nj? p?rb?rje t? till? kimike. Por n?se marrim nj? trup tjet?r me veti t? shk?lqyera, at?her? nj? analiz? e struktur?s atomike dhe molekulare t? substanc?s do t? tregoj? se ai p?rb?het nga 60% hekur dhe 40% oksigjen.

K?shtu, p?rkund?r faktit se ende nuk kishte nj? koncept t? caktuar, gjat? hulumtimit filloi t? shfaqej teoria se ?do substanc? ?sht? nj? grup i ndrysh?m molekulash dhe atomesh q? p?rcaktojn? vetit? e saj themelore.

Zhvillimi i konceptit t? "struktur?s molekulare t? materies"

Termi "molekul?" u prezantua p?r her? t? par? n? 1811 nga kimisti fizik italian Amadeo Avogadro. Ishte ai q? u b? themeluesi i teoris? s? struktur?s atomike dhe molekulare.

Konfirmimi i k?saj teorie u shfaq vet?m n? vitet 1860, kur kimisti rus A. M. Butlerov formoi dhe arriti t? shpjegoj? teorin? molekulare t? struktur?s s? materies. N? p?rputhje me veprat e tij, vetit? e ?do substance p?rcaktohen nga m?nyra se si atomet n? molekula jan? t? nd?rlidhura, nga nd?rveprimi i tyre. Shkenc?tari parashtroi nj? hipotez? se nj? molekul? ?sht? nj? mikrogrimc? e materialit, e p?rb?r? nga atome, e cila ?sht? n? gjendje t? ekzistoj? n? m?nyr? t? pavarur.

Koncepti i nj? molekule u krijua fal? pun?s s? nj? shkenc?tari tjet?r rus. Ne po flasim p?r M. V. Lomonosov.

N? zhvillimin e doktrin?s atomiste mor?n pjes? shum? shkenc?tar? nga e gjith? bota: J. Maxwell, L. Boltzmann, J. Gibbs, R. Clausius, J. Dalton, D. I. Mendeleev, V. Roentgen, A. Becquerel, J. Thomson. , M .Planck dhe shum? t? tjer?. Kontributi i k?tyre njer?zve n? fizik?n molekulare dhe kimin? ?sht? i pa?muar.

Thelbi i teoris? molekulare t? struktur?s s? materies

Bazuar n? nj? grup ushtrimesh gjat? viteve, ?sht? nxjerr? nj? teori molekulare e struktur?s s? materies. Ekzistojn? disa dispozita kryesore t? k?saj teorie, p?rkat?sisht tre pohime themelore q? jan? v?rtetuar n? m?nyr? t? p?rs?ritur p?rmes hulumtimeve laboratorike:

1. ?do trup p?rb?het nga grimcat m? t? vogla - molekulat dhe atomet, t? cilat gjithashtu p?rb?hen nga element? m? t? vegj?l. Struktura e t? gjitha substancave ?sht? e nd?rprer?.
2. Atomet dhe molekulat jan? n? l?vizje t? vazhdueshme t? nj? natyre kaotike.
3. T? gjitha substancat nd?rveprojn? me nj?ra-tjetr?n n? baz? t? forcave elektromagnetike t? t?rheqjes dhe zmbrapsjes.

V?rtetimi i tezave t? teoris? kinetike molekulare

Konfirmimi i par? i dispozitave t? teoris? ?sht? l?vizja Brownian, e cila u zbulua n? 1827 nga botanisti i famsh?m R. Brown. Shkak p?r k?t? fenomen ?sht? l?vizja kaotike e molekulave n? drejtime t? ndryshme, e cila ndodh si pasoj? e p?rplasjeve t? tyre me nj?ra-tjetr?n.

Konfirmimi i dyt? i k?saj teorie do t? jen? eksperimentet e panum?rta me procesin e difuzionit, dometh?n? aft?sin? e nj? substance p?r t? dep?rtuar n? t? dyt?n. Nj? shembull kryesor i nj? p?rvoje t? till? nga jeta e p?rditshme ?sht? parfumi ose ndonj? substanc? aromatike. N?se nj? substanc? e till? vendoset n? nj? dhom?, pas nj? periudhe t? caktuar aroma do t? shp?rndahet n? t? gjith? zon?n e saj.

Atomi dhe molekula

Sot, k?to terma tashm? jan? v?rtetuar dhe deduktuar n? m?nyr? t? sakt? dhe t? arsyeshme. Me fjal? t? thjeshta, nj? atom ?sht? nj? grimc? kimikisht e pandashme e ?do substance ose materiali q? p?rb?n nj? molekul?. Dhe nj? molekul? ?sht? gjithashtu grimca m? e vog?l e di?kaje, por e r?nd?sishme ?sht? se ?sht? ajo q? p?rcakton vetit? themelore t? trupit. Struktura molekulare e nj? l?nde ?sht? korniza e nj? materiali t? caktuar, n? p?rb?rjet e t? cilit ka molekula.

N?se materiali karakterizohet nga nj? rrjet? kristalore molekulare, at?her? ai, si rregull, ka nj? fort?si t? ul?t, ?sht? e leht? t? shkrihet; nj? substanc? e till? do t? jet? e paq?ndrueshme ose e tretshme n? uj?, elektriciteti nuk p?r?ohet.

Shkenca q? studion forc?n e bashk?veprimit midis k?tyre grimcave dhe struktur?s molekulare t? trupave quhet fizik? molekulare. K?tu hetohen vetit? e ndryshme t? trupave n? gjendje t? ndryshme grumbullimi.

Cilat substanca kan? struktur? molekulare?

Lidhja molekulare ?sht? p?rgjith?sisht e dob?t dhe mbizot?ron te substancat organike. Shum? substanca t? njohura p?r ne kan? nj? struktur? molekulare. P?r shembull, uj? (H 2 O), hidrogjen (H 2), klor (Cl 2), dioksid karboni (CO 2), oksigjen (O 2), etanol ose alkool etilik (C 2 H 5 OH), polimere organike dhe shume te tjera.

Me fjal? t? tjera, substancat q? kan? nj? struktur? molekulare jan? kryesisht gaze. N? to, molekulat jan? larg nj?ra-tjetr?s dhe nd?rveprojn? dob?t. Lidhja e ngusht? midis grimcave t? nj? substance formon trupa t? ngurt?. I vetmi l?ng q? ka struktur? molekulare ?sht? Br2. Kjo substanc? ?sht? shum? e paq?ndrueshme.

Jometalet me struktur? molekulare p?rfshijn? l?nd? t? ngurta si I 2, P 4, S 8. K?to materiale jan? t? shkrir? dhe mund t? sublimohen.

Struktura molekulare, d.m.th. p?rb?rja kimike dhe metoda e lidhjes s? atomeve n? nj? molekul? nuk p?rcakton n? m?nyr? t? qart? sjelljen e nj? materiali polimer t? nd?rtuar nga makromolekulat. Vetit? e polimereve, ve?an?risht n? gjendjen fazore kristalore, varen nga struktura e tyre mbimolekulare, d.m.th. metoda e paketimit t? makromolekulave n? elemente t? dallueshme hap?sinore, madh?sia dhe forma e k?tyre elementeve dhe pozicioni i tyre relativ n? hap?sir?. Me fjal? t? tjera, struktura supramolekulare kuptohet si agregate komplekse t? nj? numri t? madh makromolekulash, t? cilat formohen si rezultat i veprimit t? forcave nd?rmolekulare.

Gjendjet e ngurta dhe t? l?ng?ta t? grumbullimit jan? tipike p?r polimeret, t? karakterizuara nga l?vizje l?kund?se dhe rrotulluese t? grimcave dhe distanca t? vogla midis grimcave. Polimeret nuk ekzistojn? n? gjendje t? gazt?, sepse P?r t? l?vizur makromolekulat larg n? distanca t? gjata, ?sht? e nevojshme t? kap?rcehen nd?rveprimet e forta nd?rmolekulare t? makromolekulave zinxhir, t? cilat k?rkojn? energji t? krahasueshme me energjit? e lidhjeve kimike n? nj? zinxhir polimer, d.m.th. ndodh degradimi i polimerit.

Gjendja fazore p?rcaktohet nga rendi n? rregullimin e molekulave. Ekzistojn? dy lloje t? gjendjes fazore: amorfe dhe kristalore. Gjendja e faz?s amorfe karakterizohet nga renditja me rreze t? shkurt?r n? distanca 10-15?. Gjendja e q?ndrueshme termodinamikisht ?sht? izotropike, megjith?se formacionet lokale t? renditura me karakter luhatjeje jan? t? mundshme n? polimer?t amorf?. Nj? nga modelet e para t? struktur?s s? gjendjes amorfe t? polimereve ?sht? modeli "burst" i Kargin. Supozohej se p?r paketimin optimal t? molekulave me zinxhir t? gjat? n? polimer?t amorf?, ekzistojn? rajone t? renditura n? form?n e tufave nd?rmolekulare (IMPs) t? formuara nga makromolekulat fqinje t? orientuara paralele t? nj? konformacioni t? zgjeruar t? zgjeruar. Rrjedhimisht, elementi kryesor strukturor i polimereve lineare me zinxhir fleksib?l n? gjendje amorfe nuk ?sht? vet? makromolekula, por MMP ose nj? struktur? tjet?r supramolekulare, n? t? cil?n makromolekulat individuale humbasin individualitetin e tyre.

Gjendja fazore kristalore karakterizohet nga renditja tre-dimensionale me rreze t? gjat? n? distanca prej 1000?. Kjo gjendje dallohet nga anizotropia e vetive, k?rcimet e vetive n? kufirin e faz?s. N? polimer?t kristalor?, pothuajse gjithmon? ekziston nj? pjes? e nj? faze amorfe; shpesh hasen defekte dhe dislokime. V?shtir?sit? n? marrjen e kristaleve polimer dhe tiparet e gjendjes kristalore t? makromolekulave shoq?rohen me nj? s?r? strukturash supramolekulare q? ekzistojn? ende n? gjendje amorfe.

P?rve? amorfe dhe kristalore, ?sht? e njohur edhe gjendja nd?rmjetme mezofaze e l?ng?t-kristalore e polimereve. Dallohet nga nj? anizotropi e q?ndrueshme konstante e disa vetive fizike. N? l?ngjet izotropike t? zakonshme, nj? anizotropi e p?rkohshme e "induktuar" mund t? lind? n?n ndikimin e nj? fushe elektrike, ndikimeve mekanike, etj. N? t? kund?rt, n? polimere, p?r shkak t? l?vizshm?ris? s? ul?t t? makromolekulave dhe koh?ve t? gjata t? relaksimit, anizotropia "e induktuar" vazhdon. n? m?nyr? t? pacaktuar, d.m.th. ?sht? e q?ndrueshme.

Struktura mbimolekulare e polimereve amorfe

Ideja m? e plot? e proceseve t? formimit t? strukturave supramolekulare dhe formave tipike t? tyre mund t? merret n?se gjurmojm? t? gjith? procesin e formimit t? struktur?s. Ekzistojn? dy m?nyra p?r t? formuar struktura. N?se makromolekulat jan? mjaft fleksib?l, ato mund t? mb?shtjellin grimcat sferike (mb?shtjelljet), t? ashtuquajturat globula.

Rregullimi i nd?rsjell? i seksioneve individuale t? nj? makromolekule zinxhir brenda nj? rruzulli t? till? ?sht?, si rregull, i rast?sish?m, dhe pothuajse ?do polimer i konvertuar n? form?n e globulave ?sht? n? nj? gjendje amorfe. P?r shembull, polietileni, poliamide.

N? tret?sirat shum? t? holluara, shumica d?rrmuese e polimereve jan? n? form?n e mb?shtjelljeve t? tilla. M?nyra m? e zakonshme p?r t? marr? polimere n? gjendje globulare ?sht? avullimi i tret?sve nga tret?sirat n? temperaturat m? t? ul?ta t? mundshme. Makromolekulat e nj? numri proteinash jan? gjithashtu n? gjendje globulare. Struktura globulare ?sht? e dobishme vet?m p?r transportin e nj? l?nde polimerike n? gjendje t? tretur; kjo ?sht? shum? e r?nd?sishme p?r proceset biologjike. P?r t? gjitha rastet e tjera, kjo n?nkupton humbjen e vetive kryesore q? lidhen me struktur?n e zinxhirit linear t? makromolekul?s.

Aft?sia e polimereve globulare p?r t? formuar struktura m? komplekse ?sht? shum? e kufizuar. N?se polimeri ?sht? monodispers, d.m.th. t? gjitha makromolekulat e tij jan? t? nj?jta, pastaj globulat grumbullohen p?r t? formuar nj? struktur? me paketim t? ngusht? topash. K?shtu formohen kristalet e vetme t? proteinave globulare. P?r shembull, virusi i mozaikut t? duhanit.

Globulat formohen si rezultat i tepric?s s? forc?s s? nd?rveprimit intramolekular mbi forcat e bashk?veprimit nd?rmolekular.

P?rve? k?saj, p?r t? ndryshuar nga nj? form? e zgjatur n? nj? form? globulare, zinxhiri molekular duhet t? ket? nj? fleksibilitet mjaft t? lart? n? m?nyr? q? t? mund t? paloset.

Oriz. 1. Molekula super ngjit?se

N?se polimeri ?sht? n? nj? gjendje shum? elastike, at?her? grimcat individuale t? rruzullit mund t? bashkohen n? nj? grimc? m? t? madhe. Shfaqen globula q? p?rmbajn? m? shum? (dhjet?, qindra, mij?ra) grimca. Ky proces p?rfundon ose me shtresimin e sistemit, ose me stabilizimin e globulave t? m?dha t? formuara, p?r shkak t? veshjes s? sip?rfaqes s? tyre me papast?rti ose rirregullimit t? tyre n? struktura lineare. Procese t? ngjashme ndodhin gjat? polimerizimit. N? var?si t? kushteve t? polimerizimit, disa konformacione mund t? jen? termodinamikisht m? t? favorshme. Prandaj, nga i nj?jti polimer, ?sht? e mundur t? p?rftohen shum? polimere me struktura t? ndryshme fizike, llojet ekstreme t? t? cilave do t? jen? globulare dhe fibrilare.

Dihet se ekzistojn? zinxhir? t? ve?ant? t? zgjatur linear t? substancave polimerike. Zinxhir?t makromolekulare t? zgjeruara formojn? agregate lineare - pako zinxhir?sh. Nj? tipar tipik i k?tyre formacioneve ?sht? se gjat?sia e tyre tejkalon ndjesh?m gjat?sin? e zinxhir?ve individual?. Secila prej k?tyre paketave p?rfshin dhjet?ra, qindra makromolekula individuale. K?to tufa zinxhir?sh jan? element? strukturor? t? pavarur, nga t? cil?t m? pas nd?rtohen struktura m? komplekse.

Modeli i shp?rthimit s? fundmi ka p?suar nj? rishikim kritik. Weinstein, i cili studioi difraksionin e rrezeve X n? nj? polimer amorf, arriti n? p?rfundimin se struktura e nj? polimeri t? till? nuk mund t? jet? nj? tuf?. Gjat?sia e seksioneve t? paralelizmit t? molekulave t? polimerit, sipas tij, nuk ?sht? e madhe dhe ?sht? af?rsisht e barabart? me gjer?sin? e tyre. K?to seksione kalojn? gradualisht n? nj?ra-tjetr?n, brenda tyre dhe n? zonat e tranzicionit nd?rmjet tyre, formohen kontakte "t? zhdrejt?" t? molekulave. P?r m? tep?r, modeli i shp?rthimit ?sht? n? kund?rshtim me dispozitat kryesore t? teoris? kinetike t? elasticitetit t? lart?, e cila konfirmohet mir? nga eksperimenti.

Yeh propozoi nj? model tjet?r p?r organizimin supramolekular t? nj? polimeri amorf. Ai sugjeroi q? gjendja amorfe e polimereve karakterizohet nga prania e rajoneve t? renditura - domenet("kokrra") t? formuara nga makromolekulat q? kan? konformacione t? palosur.

Domenet jan? t? nd?rlidhura me ndihm?n e zinxhir?ve loop. Rajonet nd?rdomenale p?rb?hen nga lidhje zinxhir?sh t? rregulluar rast?sisht, dhe gjithashtu p?rfshijn? zinxhir? kalues dhe skajet e lira t? zinxhir?ve q? nuk p?rfshihen n? domene.

Ekzistojn? tre lloje t? mundshme domenesh: t? palosura (t? val?zuara), t? ngjashme me demet (micellar) dhe globulare. Dy llojet e fundit jan? n? p?rputhje t? mir? me teorit? e shp?rthimit dhe ato globulare. Kjo tregon merit?n e teoris? s? domenit si m? e p?rgjithshme dhe unifikuese.

Ekzistenca e domeneve n? shkrirjet e polimerit ?sht? e luhatshme. Domenet - nj? grup lidhjesh nd?rmolekulare, shfaqen dhe shemben n?n ndikimin e l?vizjes termike. Sa m? e lart? t? jet? temperatura, aq m? e shkurt?r ?sht? jet?gjat?sia e domenit dhe aq m? e vog?l ?sht? madh?sia e tij. Me nj? ulje t? fleksibilitetit t? zinxhir?ve dhe rregullsis? s? tyre, tendenca p?r t? formuar domene zvog?lohet.

Nuk ?sht? gjithmon? e mundur t? zbulohen domenet n? shkrirjet e polimereve me zinxhir? t? ngurt? t? parregullt. Besohet se n? kushte t? tilla ato nuk formohen, dhe zinxhir?t kan? form?n e mb?shtjelljeve statistikore-globula. Spiralet dep?rtojn? nj?ra-tjetr?n, duke formuar kontakte t? drejtp?rdrejta.

Ndryshe nga Yeha, Arisakov, Bakeev dhe Kabanov, duke p?rdorur modelet e Yeha, konsiderojn? se nj? polimer amorf p?rb?het nga fibrile t? mbushura dendur. ?do fibril p?rb?het nga domene t? palosur t? lidhura me zinxhir? kalues. Por t? dh?nat eksperimentale nuk na lejojn? t? konsiderojm? fibrilin si form?n kryesore t? organizimit supramolekular t? polimerit amorf.

Nj? model grupimi ?sht? propozuar gjithashtu p?r t? shpjeguar organizimin supramolekular t? polimereve amorf?.

Grupet jan? zona n? t? cilat ka nj? paketim m? t? dendur t? molekulave ose grimcave, si dhe rregullimin e tyre m? t? renditur n? krahasim me mas?n kryesore, m? t? lirshme dhe t? ?rregullt t? nj? substance. Prandaj, dend?sia e grupit tejkalon disi densitetin mesatar t? polimerit n? t?r?si. Por n? krahasim me kristalet, grupimet jan? m? pak t? renditura dhe rajone m? pak t? mbushura dendur. N? k?t? drejtim, ekzistojn? dy lloje grupesh:

1. kristalore - grupime n? t? cilat, n? kushte t? caktuara, mund t? arrihet nj? rregullim m? i rregullt i makromolekulave. Ata jan? n? gjendje t? kristalizohen.

2. antikristaline- grupime q? n? thelb nuk kristalizohen.

Nj? polimer amorf ?sht? nj? koleksion grupesh antikristalore t? rrethuara nga zona m? pak t? renditura dhe m? t? lirshme. Rrjedhimisht, dend?sia e polimereve amorfe ?sht? drejtp?rdrejt proporcionale me fraksionin v?llimor t? grupimeve. Kjo p?rkon me nj? fakt t? till? eksperimental si rritja e densitetit t? polimereve amorf? gjat? pjekjes s? tyre. Pjekja ?on n? nj? rritje t? numrit t? grupimeve antikristalore, nj? rritje t? madh?sis? mesatare t? k?tyre formacioneve dhe nj? rregullim m? t? rregulluar t? zinxhir?ve polimer n? to.

Polimeret amorfe kan? nj? orientim t? rast?sish?m t? zinxhir?ve t? tyre polimer, nd?rsa polimer?t kristalor? formojn? nj? struktur? kristalore shum? t? renditur n? nj? matric? amorfe (Figura 2). Termi polimere gjysm? kristalore p?rdoret p?r polimeret q? p?rmbajn? rajone kristalore dhe amorfe.

Oriz. 2. Polimere amorfe

Nj? tipar dallues i modelit t? grupimit ?sht? se i mungon nj? natyr? e rregulluar e rregullimit t? zinxhir?ve brenda grupit (ajo p?rcaktohet nga struktura kimike e polimerit, pesha e tij molekulare). Nj? grup mund t? p?rb?het nga t? dy makromolekulat me nj? konformacion t? palosur dhe element? t? shpalosur t? zinxhir?ve polimer q? nuk formojn? palosje. Nj? ve?ori tjet?r ?sht? karakteri i luhatshm?ris? s? grupimeve.

Organizimet e m?sip?rme t? makromolekulave n? polimer?t amorf? jan? vet?m paraqitjet m? t? thjeshta t? formave t? renditjes s? makromolekulave. Ato jan? t? r?nd?sishme sepse jan? faza e par? n? proceset e organizimit t? makromolekulave, pa t? cilat jan? t? pamundura struktura t? ndryshme mbimolekulare t? polimer?ve kristalor?.

Struktura supramolekulare e polimereve kristalore

Gjendja fazore e polimereve ose aft?sia e polimereve p?r t'u kristalizuar varet nga shum? kushte: temperatura dhe shpejt?sia e kristalizimit, historia termike, prania e substancave t? huaja. N? var?si t? kushteve t? kristalizimit, mund t? fitohen shum? forma morfologjike t? strukturave kristalore edhe p?r t? nj?jtin polimer. Shum?llojshm?ria e strukturave supramolekulare n? polimer?t kristalor? ?sht? p?r shkak t? fleksibilitetit dhe struktur?s me zinxhir t? gjat? t? polimereve.

Nj? nga ve?orit? e gjendjes kristalore t? polimereve ?sht? prania n? to e nj? pjese t? konsiderueshme t? ?rregullimit - "proporcioni i faz?s amorfe". Prandaj, v?mendje e ve?ant? i kushtohet proceseve t? kristalizimit.

Kur tret?si hiqet nga nj? tret?sir? e holluar polimeri, n? rastin e nj? nd?rveprimi mjaft t? fort? nd?rmolekular, makromolekulat mund t? bashkohen n? nj? paket?. Nj? paket? ?sht? nj? struktur? primare supramolekulare.

N?se nj? paket? formohet nga makromolekula t? rregullta fleksib?l, at?her?, n? kushte t? p?rshtatshme termodinamike, do t? ndodh? kristalizimi n? t?, d.m.th., makromolekulat do t? rregullohen n? m?nyr? q? t? formojn? nj? rrjet? hap?sinore. Nj? paket? e kristalizuar ka nj? nd?rfaqe dhe nj? tension sip?rfaq?sor karakteristik t? nj? substance kristalore. Sidoqoft?, shfaqja e energjis? s? tep?rt sip?rfaq?sore duhet t? jet? e r?nd?sishme n? formacione t? tilla t? holla dhe t? gjata.

Si rezultat, paketa kristalore fiton aft?sin? p?r t'u palosur n? shirita me nj? densitet m? t? ul?t t? sip?rfaqes. Shiriti ?sht? nj? form? energjikisht m? e favorshme. Palosja e paket?s n? shirita ndodh spontanisht n? drejtim t? zvog?limit t? energjis? s? lir? F<О путем многократного поворота пачки на 180°. Лента - вторичная надмолекулярная структура при пластинчатом механизме кристаллизации. Существование складчатых структур было впервые обнаружено и детально исследовано Келлером на примере полиэтилена и полиамидов.

Formimi i strukturave dyt?sore n? nj? polimer kristalor nuk ndalet n? formimin e shiritave. K?rkesa p?r uljen e tensionit sip?rfaq?sor ?on n? palosjen e "shiritave" n? formacione t? sheshta, d.m.th. n? rrasa. Pllaka t? tilla formohen duke ngjitur "shirita" individual? me an?t e tyre t? sheshta, gj? q? ?on n? nj? reduktim t? m?tejsh?m t? sip?rfaqes. P?r polimer?t linear? nga zinxhir?t kompleks?, jan? tipik? kristalet lamelare, t? cilat jan? mjaft t? p?rsosura n? shkall? t? ul?t kristalizimi (kristalet e vetme polietileni).

Oriz. 3. Vijat tregojn? rritjen e kristaleve t? polietilenit

P?rve? mekanizmit lamelar t? formimit t? kristaleve t? vetme, ekziston nj? lloj tjet?r strukturash, i cili karakterizohet nga prania e element?ve fibrilar.

Shembulli m? i r?nd?sish?m praktik i marrjes s? kristaleve n? t? cilat zinxhir?t ruajn? kryesisht konformacionet e drejtuara ?sht? kristalizimi me ftohjen e shkrirjes me aplikimin e nj?kohsh?m t? sforcimeve t? larta. Format strukturore q? rezultojn?, t? quajtura "shish-kebab", karakterizohen nga prania e nj? trungu qendror t? gjat? fibrilar. N? k?t? shuf?r rriten lamela n? drejtim t?rthor, n? t? cilin zinxhir?t jan? n? konformacione t? palosur.

S? bashku me mekanizmin lamelar t? formimit t? kristaleve t? vetme, ekziston nj? lloj tjet?r i shfaqjes s? nj? numri strukturash m? t? larta supramolekulare. P?r tipin lamelar, elementi m? i thjesht? strukturor ?sht? nj? pllak? me shirita, nd?rsa p?r tipin fibrilar, nj? palosje e till? mungon dhe tufat ndodhen p?rgjat? fibrilit. Nj? dhe i nj?jti polimer mund t? kristalizoj? si lamelar ashtu edhe fibrilar.

Pamja e formimit t? kristaleve t? vetme ?sht? fotografia kufizuese e procesit t? kristalizimit. Kjo n?nkupton mund?si t? pakufizuara p?r shfaqjen e gjendjeve jo ekuilib?r t? polimer?ve kristalor?. Kur kristalizimi vonohet n? fazat e formimit t? shiritave, pllakave dhe fibrileve, kjo ?on n? formimin e strukturave sferulitike - elementi m? i zakonsh?m i strukturave t? m?dha.

K?to jan? agregate kristalesh me nj? qend?r dhe orientim radial t? kristaleve n? lidhje me qendr?n.

Ato jan? formacione tipike gjysm? kristalore t? marra n? kushte reale p?r formimin e derdhjeve, filmave dhe produkteve t? tjera polimerike t? bazuara n? p?rb?rjet kristalizuese me molekulare t? lart? t? pothuajse t? gjitha klasave.

Produkte polistiren. Foto: Pat Hayes

Sferulitet nuk jan? termodinamikisht t? favorsh?m, por jan? t? preferuar kinetikisht. Madh?sit? e sferuliteve mund t? ndryshojn? n? nj? gam? t? gjer? - nga dhjet?ra mikron? n? disa milimetra ose m? shum?. Sferulitet e vogla tregojn? aft?sin? p?r t'u grumbulluar me formimin e grimcave shum? t? gjata n? form? shiriti.

Shiritat e b?r? nga sferulite karakterizohen nga anizotropia e vetive optike p?r shkak t? asimetris? radiale t? struktur?s s? tyre. Nj? ndryshim n? orientim ndodh n? ?do drejtim radial, i cili manifestohet nga shfaqja e nj? modeli t? unazave alternative t? drit?s dhe t? err?t.

Sferulitet grafit t? par? n?n nj? mikroskop elektronik

P?rve? atyre radiale, ka edhe sferulite unazore, t? karakterizuara nga fakti se n? modelin e kryqit maltez mbivendoset nj? sistem i theksuar i unazave t? alternuara t? err?ta dhe t? lehta.

N? procesin e kristalizimit n? nj? temperatur? m? t? ul?t t? nj?pasnj?shme, mund t? p?rftohen faza t? ndryshme t? nd?rmjetme nga lamelat shum?edrale deri te dendritet shum? t? deg?zuar.

Dendritet jan? kristale t? deg?zuara, ndonj?her? duken si nj? pem? (nga greqishtja p?r "pem?"). T? gjitha deg?t e dendritit jan? t? lidhura kristalografikisht me nj?ra-tjetr?n.

konkluzioni

Strukturat mbimolekulare n? polimere studiohen me an? t? mikroskopis? elektronike, difraksionit t? neutronit, difraksionit t? rrezeve X, shp?rhapjes s? drit?s, dyp?rthyerjes, etj. N? ve?anti, rrezet e rrotullimit t? makromolekulave u p?rcaktuan me metod?n e difraksionit t? neutronit me rreze t? vog?l, t? cilat p?rkojn? me madh?si t? patrazuara t? mb?shtjelljeve Gaussian dhe "pako" t? pazgjeruara. Aktualisht, jan? t? njohura modele strukturore alternative: mb?shtjelljet statistikore t? mbivendosura (OSC); makromolekulat (domain?t) statistikisht komplekse etj. N? ve?anti, modeli PSC i propozuar nga Flory b?ri t? mundur v?rtetimin teorik t? konceptit t? ngat?rrimit dhe u b? baza p?r teorit? statistikore t? prurjeve dhe vetive termodinamike t? zgjidhjeve t? p?rqendruara t? polimerit. Rezultatet e simulimit kompjuterik t? konformacioneve me metod?n Monte Carlo konfirmuan gjithashtu PSC, e cila karakterizohet nga nj? paketim mjaft i ngusht?.

Metodat p?r studimin e struktur?s s? polimereve mund t? ndahen n? dy grupe. E para p?rfshin metodat vizuale: optike dhe mikroskopi elektronik, n? t? cilat gjat?sia e val?s s? p?rdorur (e nj? burimi drite ose nj? rreze elektronike) ?sht? shum? m? e vog?l se dimensionet e elementeve strukturor? (makromolekulat ose agregatet e tyre).

Grupi i dyt? p?rfshin interferenc?-difraksion metodat: Difraksioni i rrezeve X, difraksioni i elektroneve dhe neutroneve, shp?rndarja e drit?s. K?to metoda p?rdorin l?kundje elektromagnetike me nj? gjat?si vale t? krahasueshme me madh?sin? e element?ve strukturor? t? studiuar. P?r shembull, nj? nga metodat m? t? zakonshme - analiza e difraksionit me rreze X - bazohet n? fenomenin e difraksionit me rreze X me l=0,5-2,5?. N?se nj? rreze me rreze X bie mbi kristale, dimensionet lineare t? t? cil?ve jan? t? krahasueshme me, at?her? ?sht? e mundur t? vler?sohet periudha e identitetit, t? p?rcaktohet pozicioni relativ i planeve t? ndryshme t? rrjetave kristalore, t? vler?sohet shkalla e kristalitetit, p?rmasat e kristaleve dhe orientimi i tyre. .

Duke p?rdorur mikroskopin elektronik, mund t? v?zhgohen makromolekulat individuale dhe agregatet e tyre. Ishte me k?t? metod? q? u mor?n llojet kryesore t? strukturave supramolekulare t? paraqitura m? lart n? figura: kristalet fibrilare, monokristalet dhe sferulitet. Detajet e imta t? struktur?s s? sferuliteve mund t? studiohen vet?m duke p?rdorur nj? mikroskop elektronik.

Prania e sferuliteve ndikon n? vetit? mekanike (fort?sin?) dhe t? tjera t? polimereve. P?r shembull, mpreht?sia e polietilenit, najlonit dhe polimer?ve t? tjer? kristalor? ?sht? p?r shkak t? pranis? s? sferuliteve. Shum?llojshm?ria e strukturave supramolekulare ?sht? arsyeja kryesore p?r vetit? e ve?anta t? polimereve kristalore.

Nj? nga arsyet kryesore t? interesit p?r fizik?n e makromolekulave ?sht? p?rdorimi i saj p?r t? kuptuar sekretet e natyr?s s? gjall?, p?r t? kuptuar themelet molekulare t? sjelljes s? sistemeve biologjike. P?rparimi n? kuptimin e mekanizmit t? proceseve jet?sore ?sht? i pamundur pa aplikimin e ideve dhe metodave fizike dhe kimike n? studimin e proceseve biologjike n? nivel molekular.

(struktura molekulare), renditja e nd?rsjell? e atomeve n? molekula. Gjat? reaksioneve kimike, atomet n? molekulat e reaktant?ve rirregullohen dhe formohen komponime t? reja. Prandaj, nj? nga problemet themelore kimike ?sht? t? sqarohet renditja e atomeve n? p?rb?rjet fillestare dhe natyra e ndryshimeve n? formimin e p?rb?rjeve t? tjera prej tyre.

Idet? e para p?r struktur?n e molekulave u bazuan n? analiz?n e sjelljes kimike t? materies. K?to ide u b?n? m? t? komplikuara pasi u grumbulluan njohuri p?r vetit? kimike t? substancave. Zbatimi i ligjeve baz? t? kimis? b?ri t? mundur p?rcaktimin e numrit dhe llojit t? atomeve q? p?rb?jn? molekul?n e nj? p?rb?rjeje t? caktuar; ky informacion gjendet n? formul?n kimike. Me kalimin e koh?s, kimist?t kuptuan se nj? formul? kimike nuk ?sht? e mjaftueshme p?r t? karakterizuar me sakt?si nj? molekul?, pasi ka molekula izomere q? kan? t? nj?jtat formula kimike, por veti t? ndryshme. Ky fakt i ?oi shkenc?tar?t n? iden? se atomet n? nj? molekul? duhet t? ken? nj? topologji t? caktuar, t? stabilizuar nga lidhjet midis tyre. Kjo ide u shpreh p?r her? t? par? n? vitin 1858 nga kimisti gjerman F. Kekule. Sipas ideve t? tij, nj? molekul? mund t? p?rshkruhet duke p?rdorur nj? formul? strukturore, e cila tregon jo vet?m vet? atomet, por edhe lidhjet midis tyre. Lidhjet nd?ratomike duhet gjithashtu t? korrespondojn? me rregullimin hap?sinor t? atomeve. Fazat e zhvillimit t? ideve p?r struktur?n e molekul?s s? metanit jan? paraqitur n? Fig. 1. Struktura plot?son t? dh?nat moderne

G : molekula ka form?n e nj? tetraedri t? rregullt, n? qend?r t? t? cilit ka nj? atom karboni dhe n? kulmet atomet e hidrogjenit.(6,58 Kb)

Studime t? tilla, megjithat?, nuk than? asgj? p?r madh?sin? e molekulave. Ky informacion u b? i disponuesh?m vet?m me zhvillimin e metodave t? p?rshtatshme fizike. M? e r?nd?sishmja prej tyre ishte difraksioni me rreze X. Nga modelet e shp?rndarjes s? rrezeve X n? kristale, u b? e mundur t? p?rcaktohet pozicioni i sakt? i atomeve n? nj? kristal, dhe p?r kristalet molekulare ishte e mundur t? lokalizoheshin atomet n? nj? molekul? t? vetme. Metoda t? tjera p?rfshijn? difraksionin e elektroneve nd?rsa kalojn? n?p?r gazra ose avuj dhe analiz?n e spektrave rrotullues t? molekulave.

I gjith? ky informacion jep vet?m nj? ide t? p?rgjithshme t? struktur?s s? molekul?s. Natyra e lidhjeve kimike mund t? eksplorohet nga teoria moderne kuantike. Dhe megjith?se struktura molekulare nuk mund t? llogaritet ende me nj? sakt?si mjaft t? lart?, t? gjitha t? dh?nat e njohura mbi lidhjet kimike mund t? shpjegohen. Madje ?sht? parashikuar ekzistenca e llojeve t? reja t? lidhjeve kimike.

Lidhje e thjesht? kovalente. Molekula e hidrogjenit H 2 p?rb?het nga dy atome identike. Sipas matjeve fizike, gjat?sia e lidhjes distanca midis b?rthamave t? atomeve t? hidrogjenit (protoneve) ?sht? 0,70(1 = 10 8 cm), q? i p?rgjigjet rrezes s? atomit t? hidrogjenit n? gjendjen baz?, d.m.th. n? gjendjen m? t? ul?t t? energjis?. Lidhja midis atomeve mund t? shpjegohet vet?m duke supozuar se elektronet e tyre jan? t? lokalizuara kryesisht midis b?rthamave, duke formuar nj? re t? grimcave lidh?se t? ngarkuara negativisht dhe duke mbajtur s? bashku protonet e ngarkuar pozitivisht.

Konsideroni dy atome hidrogjeni n? gjendjen baz?, d.m.th. gjendja n? t? cil?n elektronet e tyre jan? n? 1

s -orbitalet. Secili prej k?tyre elektroneve mund t? konsiderohet si nj? val?, dhe orbitalja si nj? val? n? k?mb?. Kur atomet i afrohen nj?ri-tjetrit, orbitalet fillojn? t? mbivendosen (Fig. 2), dhe, si n? rastin e val?ve t? zakonshme, nd?rhyrja ndodh mbivendosje e val?ve (funksionet valore) n? rajonin e mbivendosjes. N?se shenjat e funksioneve valore jan? t? kund?rta, at?her? val?t shkat?rrojn? nj?ra-tjetr?n gjat? interferenc?s (nd?rhyrje shkat?rruese), dhe n?se jan? t? nj?jta, at?her? ato shtohen (nd?rhyrje konstruktive). Kur atomet e hidrogjenit afrohen me nj?ri-tjetrin, dy rezultate jan? t? mundshme n? var?si t? faktit n?se funksionet valore jan? n? faz? (Fig. 2,a ) ose n? antifaz? (Fig. 2,b ). N? rastin e par?, do t? ndodh? nd?rhyrje konstruktive, n? t? dyt?n, nd?rhyrja shkat?rruese dhe do t? shfaqen dy orbitale molekulare; nj?ri prej tyre karakterizohet nga nj? densitet i lart? n? rajonin midis b?rthamave (Fig. 2,n? ), p?r pjes?n tjet?r t? ul?t (Fig. 2,G ) n? fakt, nj? nyje me amplitud? zero q? ndan b?rthamat.

K?shtu, kur atomet e hidrogjenit i afrohen nj?ri-tjetrit dhe nd?rveprimi i tyre 1

s -orbitalet formojn? dy orbitale molekulare dhe dy elektrone duhet t? mbushin nj?r?n prej tyre. Elektronet n? atome gjithmon? p?rpiqen t? z?n? pozicionin m? t? q?ndruesh?m, at? n? t? cilin energjia e tyre ?sht? minimale. P?r orbitalin e treguar n? Fig. 2,n? , nj? densitet i lart? ?sht? karakteristik n? rajonin midis b?rthamave dhe ?do elektron q? z? k?t? orbital do t? jet? bshumic?n e koh?s t? jen? pran? b?rthamave t? ngarkuara pozitivisht, d.m.th. energjia e tij potenciale do t? jet? e vog?l. P?rkundrazi, orbitalja e treguar n? Fig. 2,G , dend?sia maksimale b?het n? rajonet e vendosura n? t? majt? dhe n? t? djatht? t? b?rthamave dhe energjia e elektroneve t? vendosura n? k?t? orbital do t? jet? e madhe. Pra, elektronet kan? m? pak energji kur z?n? nj? orbitalen? , dhe kjo energji ?sht? edhe m? pak se ajo q? do t? kishin n?se atomet do t? largoheshin pafund?sisht nga nj?ri-tjetri. Meqen?se ka vet?m dy elektrone n? k?t? rast, t? dy mund t? z?n? nj? orbit? energjikisht m? t? favorshme n?se rrotullimet e tyre jan? antiparalele (parimi Pauli). Prandaj, energjia e nj? sistemi t? p?rb?r? nga dy atome hidrogjeni zvog?lohet kur atomet i afrohen nj?ri-tjetrit, dhe p?r t? hequr atomet nga nj?ri-tjetri, nj? energji e barabart? me energjin? e formimit t? nj? molekule t? q?ndrueshme hidrogjeni H. 2 . Vini re se nj? kusht i domosdosh?m p?r ekzistenc?n e nj? molekule hidrogjeni ?sht? lokalizimi preferencial i elektroneve midis b?rthamave n? p?rputhje me at? q? kemi th?n? tashm? m? lart. orbitale molekularen? quhet orbitale lidh?se, dhe orbitaleG lirim.

Konsideroni tani afrimin e dy atomeve t? heliumit (numri atomik 2). Edhe k?tu mbivendosja 1

s -orbitalet ?ojn? n? formimin e dy orbitaleve molekulare, nj?ra prej t? cilave korrespondon me nj? energji m? t? ul?t dhe tjetra me nj? energji m? t? lart?. K?t? her?, megjithat?, 4 elektrone duhet t? vendosen n? orbitale, 2 elektrone nga ?do atom helium. Vet?m dy prej tyre mund t? mbushin orbitalin e lidhjes me energji t? ul?t, dy t? tjer?t duhet t? z?n? orbital?n me energji t? lart?G . Ulja e energjis? p?r shkak t? vendndodhjes s? favorshme t? ?iftit t? par? ?sht? af?rsisht e barabart? me rritjen e energjis? p?r shkak t? vendndodhjes s? pafavorshme t? ?iftit t? dyt?. Tani afrimi i atomeve nuk jep nj? fitim n? energji, dhe heliumi molekular jo 2 nuk ?sht? formuar. Kjo mund t? ilustrohet leht?sisht me nj? diagram (Fig. 3); orbitale t? ndryshme mbi t? p?rfaq?sohen n? form?n e niveleve t? energjis? n? t? cilat mund t? vendosen elektronet. K?to t? fundit tregohen me shigjeta q? tregojn? lart e posht? p?r t? dalluar drejtimet e rrotullimeve. Dy elektrone mund t? z?n? t? nj?jt?n orbitale vet?m n?se rrotullimet e tyre jan? antiparalele.

K?to parime t? p?rgjithshme p?rmbushen n? formimin e molekulave nga atomet. Sapo dy atome afrohen aq af?r sa orbitalet e tyre atomike (AO) fillojn? t? mbivendosen, shfaqen dy orbitale molekulare (MO): nj?ra lidhet, tjetra po lirohet. N?se secili prej AO-ve ka vet?m nj? elektron, t? dy mund t? z?n? nj? lidhje MO me energji m? t? ul?t se ajo e AO dhe t? formojn? nj? lidhje kimike. Lidhjet e k?tij lloji, t? quajtura tani kovalente, kan? qen? prej koh?sh t? njohura p?r kimist?t (ideja e nj? lidhjeje kovalente formoi baz?n e teoris? oktet t? lidhjes t? formuluar nga kimisti fizik amerikan G. Lewis n? 1916). Formimi i tyre u shpjegua me shoq?rizimin e nj? ?ifti elektronesh nga atomet q? nd?rveprojn?. Sipas koncepteve moderne, forca e lidhjes varet nga shkalla e mbivendosjes s? orbitaleve p?rkat?se. T? gjitha sa m? sip?r sugjerojn? se lidhjet midis atomeve mund t? formohen gjat? shoq?rizimit t? jo vet?m dy, por edhe nj? ose tre elektroneve. Megjithat?, ato do t? jen? m? t? dob?ta se lidhjet kovalente konvencionale p?r arsyet e m?poshtme. Kur krijohet nj? lidhje me nj? elektron, energjia e vet?m nj? elektroni zvog?lohet dhe n? rastin e formimit t? lidhjes si rezultat i shoq?rizimit t? tre elektroneve, energjia e dy prej tyre zvog?lohet, nd?rsa e treta, p?rkundrazi. rritet, duke kompensuar uljen e energjis? s? nj?rit prej dy elektroneve t? par?. Si rezultat, lidhja me tre elektrone q? rezulton ?sht? dy her? m? e dob?t se lidhja e zakonshme kovalente.

Socializimi i nj? dhe tre elektroneve ndodh gjat? formimit t? jonit molekular t? hidrogjenit H

2 + dhe molekulat HHe, p?rkat?sisht. N? p?rgjith?si, lidhjet e k?tij lloji jan? t? rralla, dhe molekulat p?rkat?se jan? shum? reaktive.

Shumica e substancave q? formojn? film jan? oligomere dhe polimere.

Oligomeret jan? polimere me pesh? molekulare t? ul?t (zakonisht jo m? shum? se disa mij?ra). Oligomeret shpesh quhen polimere me nj? shkall? polimerizimi m? t? vog?l se ajo n? t? cil?n vetit? specifike t? polimerit q? lidhen me fleksibilitetin e makromolekulave t? tij fillojn? t? shfaqen. R?nd?si t? madhe kan? oligomer?t q? p?rmbajn? grupe funksionale q? p?rcaktojn? aft?sin? e molekulave oligomere p?r t'u kombinuar me nj?ra-tjetr?n p?r t? formuar zinxhir? t? gjat? molekular? ose struktura rrjeti tredimensionale (rr?shirat fenol-formaldehide n? faz?n e rezol?s, rr?shirat epoksi, akrilatet poliester, t? cilat polimerizohen p?r shkak t? lidhjeve t? dyfishta terminale, etj.).

Polimeret jan? komponime makromolekulare, makromolekulat e t? cilave p?rb?hen nga nj? num?r i madh nj?sish p?rs?rit?se me nj? pesh? molekulare q? varion nga disa mij?ra deri n? disa milion?. Molekulat e komponimeve makromolekulare (makromolekulat) p?rfshijn? qindra e mij?ra atome t? lidhura me nj?ri-tjetrin nga forcat e valencave kryesore.

Duke folur p?r formul?n strukturore t? makromolekulave, v?rejm? se atomet ose grupet atomike n? nj? molekul? t? nj? p?rb?rjeje makromolekulare mund t? rregullohen ose n? form?n e nj? zinxhiri t? gjat? (linear, p?r shembull, celuloz?), ose n? form?n e nj? zinxhiri t? gjat?. me deg? (t? deg?zuara, p?r shembull, amilopektin?), ose, s? fundi, n? form?n e nj? rrjeti tre-dimensionale t? p?rb?r? nga segmente t? nj? strukture zinxhiri (t? qepur). Nj? shembull i komponimeve me pesh? t? lart? molekulare t? nd?rlidhura jan? rr?shirat fenolike.

N?se zinxhir?t molekular? t? makromolekulave p?rb?hen nga nj? num?r i madh grupesh p?rs?rit?se - nj?si q? kan? t? nj?jt?n struktur?, at?her? komponime t? tilla me molekulare t? lart? quhen polimere; n?se ato p?rmbajn? disa lloje grupesh p?rs?rit?se - kopolimere - A - B - A - B -.

N? var?si t? p?rb?rjes kimike t? vargut kryesor, komponimet makromolekulare ndahen n? heterozinxhir?, n? zinxhirin kryesor t? makromolekulave q? p?rmbajn? atome t? elementeve t? ndryshme (karbon, azot, silikon, fosfor), dhe homozinxhir?, vargje makromolekulare t? t? cilave jan? t? nd?rtuara nga identike. atomet, vendin kryesor midis tyre e z?n? polimer?t e karbozinxhir?ve.(zinxhir?t kryesor? t? makromolekulave p?rb?hen vet?m nga atomet e karbonit). N?se makromolekulat e polimerit, s? bashku me atomet e karbonit, p?rmbajn? atome t? elementeve inorganike, at?her? ato quhen organoelement.

Struktura kimike e disa p?rfaq?suesve t? polimereve duket si kjo:

… -
CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - ...

nj? fragment i nj? polimeri zinxhir karboni (polietileni, polipropileni, poliizobutileni, polimetil metakrilat, alkooli polivinil, etj.).

Polimeret e klas?s heterozinxhir? p?rfshijn? poliester? t? shumt? t? thjesht? dhe kompleks?, poliamide, poliuretane, proteina natyrore, etj., Si dhe nj? grup t? madh polimer?sh organoelement?sh:

… -
CH2 - CH2 - O - CH2 - CH2 - O - CH2 - CH2 - O -

oksid polietileni (eter)

polietileni tereftalat (poliester)

poliamidi

polidimetilsiloksan (polimer organoelement)

klorur polifosfonitrili (polimer inorganik).

Nj? klas? tjet?r polimer?sh jan? komponimet me molekulare t? lart? me nj? sistem lidhjesh t? konjuguar: poliacetilene, polinitrile, polifenilene, polioksadiazole dhe shum? komponime t? tjera. P?r shembull,

... - CH = CH - CH = CH - CH = CH - ...

poliacetileni

polifenileni

polioksadiazol

Kjo klas? p?rfshin gjithashtu nj? grup polimer?sh kelate, t? cil?t p?rfshijn? element? t? ndrysh?m t? aft? p?r t? formuar lidhje koordinimi (ato zakonisht tregohen me shigjeta). Nj?sia elementare e polimereve t? till? shpesh ka nj? struktur? komplekse:

Vetit? e polimereve kelate ende nuk jan? studiuar mjaftuesh?m, por, padyshim, ato jan? shum? interesante nga shum? k?ndv?shtrime.

N? var?si t? form?s s? makromolekulave, komponimet makromolekulare ndahen n? fibrilare dhe globulare. N? polimeret fibrilare, molekulat jan? n? form? vargjesh lineare ose pak t? deg?zuara. Komponimet makromolekulare fibrile leht? formojn? struktura supramolekulare n? form?n e paketave asimetrike t? molekulave - fibrile. Zinxhir?t e molekulave brenda ?do fibrili jan? t? orientuar n? t? nj?jtin drejtim (fibrat e celuloz?s, poliamidet, etj.).

Komponimet me molekulare t? lart? quhen globulare, makromolekulat e t? cilave kan? form?n e mb?shtjelljeve pak a shum? sferike, globulat, k?to t? fundit mund t? jen? nj? makromolekul? shum? e deg?zuar. Shkat?rrimi i nj? globuli t? till? ?sht? i pamundur pa shkat?rrimin kimik t? makromolekul?s. ?sht? gjithashtu i mundur formimi i globulave n? komponimet makromolekulare fibrilare t? shoq?ruara me nj? ndryshim n? form?n e molekulave t? tyre.

Nj? rruzull individual mund t? formohet nga nj? makromolekul? lineare fleksib?l e mb?shtjell? n? nj? top n?n ndikimin e forcave t? nd?rveprimit intramolekular.

Struktura e polimereve n? form?n e makromolekulave t? gjata, lidhjet e t? cilave jan? t? lidhura me lidhje kimike p?rgjat? zinxhirit t? makromolekulave, ?sht? v?rtetuar n? m?nyra t? ndryshme. Nj? nga metodat e fuqishme p?r analizimin e struktur?s kimike t? molekulave ?sht? metoda e analiz?s s? difraksionit me rreze X. Duke p?rdorur k?t? metod?, ?sht? e mundur t? p?rcaktohet distanca midis qendrave t? mas?s s? atomeve fqinje t? lidhura si kimikisht ashtu edhe me lidhje nd?rmolekulare (fizike). Meqen?se gjat?sit? e lidhjeve kimike n? substancat kristalore me pesh? t? ul?t molekulare jan? t? njohura mir?, ?sht? e mundur, me an? t? analiz?s s? difraksionit me rreze X t? sistemeve polimere t? orientuara n? gjendje kristalore, t? p?rcaktohet se cil?t prej atomeve ndodhen n? nj? distanc? nga secili. t? tjera t? barabarta me gjat?sin? e lidhjes kimike dhe q? jan? n? nj? distanc? m? t? madhe, d.m.th., t? palidhura kimikisht. N? k?t? m?nyr? u konstatua prania e lidhjeve kimike p?rgjat? vargut t? makromolekul?s dhe e lidhjeve nd?rmolekulare t? atomeve fqinje si brenda zinxhirit ashtu edhe midis zinxhir?ve fqinj?.

Duhet t? theksohet se prania e shum? nj?sive n? nj? makromolekul? p?rcakton diversitetin e struktur?s kimike t? polimereve. P?r shembull, ?do lidhje n? procesin e nj? akti elementar t? rritjes s? zinxhirit mund t'i bashk?ngjitet nj? lidhjeje fqinje n? m?nyra t? ndryshme - "kok? m? kok?", "bisht me bisht" ose "kok? m? bisht". Opsione t? ndryshme p?r lidhjen e nj? lidhjeje me nj? makromolekul? n? rritje jan? t? mundshme p?r monomer?t asimetrik t? k?tij lloji

P?r monomer? t? till?, opsionet kok? m? kok? jan? t? mundshme:

dhe "kok? te bisht":

?sht? gjithashtu e mundur t? alternohen llojet e lidhjeve. K?shtu, polimeri nuk p?rmban makromolekula sakt?sisht t? s? nj?jt?s struktur? kimike, por nj? p?rzierje makromolekulash izomere, gj? q? e dallon at? nga substancat e pastra me pesh? molekulare t? ul?t t? nd?rtuara nga molekula identike.

N? serin? e hidrokarbureve t? ngopura t? z?vend?suara, me nj? rritje t? numrit t? atomeve t? karbonit, numri i izomer?ve t? mundsh?m rritet me shpejt?si. Dhe kur numri i lidhjeve t? arrij? n? dhjet?ra ose qindra mij?ra, at?her? numri i izomer?ve t? mundsh?m do t? shprehet n? numra astronomik?.

Polimer?t e nd?rtuar nga nj?sit? me drejtime t? alternuara rregullisht t? z?vend?suesve quhen stereoregula.

N?se z?vend?suesit jan? t? vendosur n? nj?r?n an? t? planit t? lidhjeve kryesore, polimer?t stereoregular? quhen izotaktik?, n?se n? t? dy an?t - sindiotaktik?.

N?se z?vend?suesit jan? t? vendosur rast?sisht n? t? dy an?t e rrafshit t? lidhjeve kryesore, ato quhen t? parregullta ose ataktike:

Struktura e polimereve t? marra nga monomer?t e dyfisht? ?sht? edhe m? e nd?rlikuar, pasi tashm? n? vet? monomerin z?vend?suesit mund t? vendosen n? nj?r?n an? t? lidhjeve par?sore (izomeri cis) ose n? t? dy an?t (izomeri trans):

cis-trans-

Sinteza e makromolekulave nga cis-izomeret ?on n? prodhimin e polimereve eritrodiizotaktike:

dhe nga trans-izomeret - polimeret threodiizotaktike:

T? gjitha ndryshimet n? struktur?n kimike t? polimerit sjellin nj? ndryshim n? vetit? e materialeve t? bazuara n? to.

Pyetjet q? lidhen me stererregullsin? e nd?rtimit t? zinxhir?ve makromolekulare jan? shum? interesante, por jo m? pak komplekse dhe kan? t?rhequr v?mendjen e studiuesve p?r shum? vite. Materialet e bazuara n? polimere stereoregulare kan? veti shum? t? ndryshme nga ato t? bazuara n? polimere t? parregullta. Ato kristalizohen leht?sisht, duke siguruar rregullimin e struktur?s dhe vetive t? tyre fizike, si dhe duke zgjeruar kufijt? e temperatur?s s? performanc?s. Nj? shembull klasik i nj? polimeri "t? nd?rlidhur" ?sht? rr?shira epoksi e kuruar:

N?se t? gjith? zinxhir?t kryesor? n? nj? bllok t? nj? materiali polimer jan? t? nd?rlidhura me lidhje hap?sinore ose zinxhir?, blloku mund t? konsiderohet si nj? makromolekul? gjigante.

Tani ?sht? v?rtetuar se polimer?t e strukturuar si fenol-formaldehidi dhe rr?shirat epoksi nuk formojn? fare nj? rrjet t? rregullt hap?sinor me alternim vijues t? lidhjeve dhe lidhjeve t? kryq?zuara. Blloku i nj? polimeri t? till? t? strukturuar hap?sinor shpesh nd?rtohet nga globulat e formuara tashm? n? procesin e sintez?s s? rr?shir?s. Formacionet globulare q? shfaqen n? faz?n e par? t? sintez?s shp?rndajn? monomerin dhe procesi i m?tejsh?m i kondensimit konsiston n? rritjen e madh?sis? s? globulave. N? faz?n p?rfundimtare t? procesit, globulat p?rmbajn? nj? num?r t? madh makromolekulash. Kjo nuk nd?rhyn n? lidhjen kimike t? m?vonshme midis fijeve individuale.

Ekzistojn? disa m?nyra kryesore p?r t? marr? polimere t? rrjetit:

1. Kryerja e nj? reaksioni kimik midis dy (ose m? shum?) grupeve fundore funksionale t? ndryshme t? lidhura me nj? zinxhir t? vog?l me pesh? molekulare. Si rezultat, formohet nj? rrjet i dendur me zinxhir? t? shkurt?r midis lidhjeve.

2. Lidhja kimike e komponimeve me pesh? t? lart? molekulare nga grupet fundore duke p?rdorur nj? agjent nd?rlidh?s me pesh? molekulare t? ul?t. Si rezultat, formohet nj? rrjet? e rrall? me fragmente lineare t? zgjatura midis nyjeve t? qepjes.

3. Formimi i rrjetit p?r shkak t? kopolimerizimit t? monomer?ve dy dhe polifunksional?. Nj? shembull i nj? rrjeti t? till? ?sht? sistemi stiren - divinilbenzen:

4. Vullkanizimi i zinxhir?ve polimer duke p?rfshir? grupet funksionale t? vendosura p?rgjat? zinxhirit kryesor n? reaksion. Reagimi kryhet ose duke p?rdorur nj? agjent nd?rlidh?s me pesh? t? ul?t molekulare, ose p?r shkak t? rrezatimit dhe llojeve t? tjera t? ekspozimit ndaj grupeve funksionale.

5. Formimi i rrjetave p?r shkak t? reagimit t? dy (ose m? shum?) polimereve t? ndrysh?m n? grupet funksionale t? vendosura p?rgjat? zinxhirit t? secilit prej polimereve (dmth. n? nj?si p?rs?rit?se dhe jo n? skajet).

6. Sinteza e rrjetave polimer duke p?rdorur reaksionin e policiklotrimerizimit. P?r k?t? p?rdoren oligomer? me grupe fundore t? afta p?r t? formuar cikle gjat? reaksionit. P?r shembull, trimerizimi i oligomer?ve (ose monomer?ve) dyfunksional? q? p?rmbajn? grupe fundore cianate:

Jan? t? mundshme edhe m?nyra t? tjera p?r marrjen e rrjetave polimer.

Nj? lloj relativisht i ri polimer?sh jan? "interpolimer?", me t? cilin n?nkuptojn? nj? sistem t? nd?rtuar nga dy (ose m? shum?) makromolekula kimikisht heterogjene, t? lidhura kimikisht me nj?ra-tjetr?n p?r shkak t? grupeve funksionale t? vendosura n? nj?sit? p?rs?rit?se t? secil?s makromolekul?. Kjo ?sht? paraqitur n? m?nyr? skematike n? Fig. nj?.

Oriz. 1. Paraqitja skematike e nj? makromolekule interpolimer

Nj? shembull specifik i nj? sistemi t? till? ?sht? produkti i nd?rveprimit t? polistirenit me politriklorobutadienin:

P?rgatitja e interpolimereve b?n t? mundur hapjen e mund?sive p?r modifikimin e struktur?s dhe vetive t? polimereve.

K?shtu, sipas ideve moderne rreth struktur?s dhe vetive t? polimereve, struktura e nj? polimeri fillon tashm? me form?n e nj? makromolekule dhe vendndodhjen e saj n? hap?sir?. Nj? makromolekul? ?sht? gjithmon? nj? element par?sor i ?do strukture (ashtu si nj? lidhje elementare ?sht? nj? element kryesor i struktur?s kimike t? nj? zinxhiri).

N? teknologjin? e boj?s dhe llakut, proceset kimike q? ?ojn? n? formimin e polimereve hap?sinore z?n? nj? vend t? ve?ant? dhe jan? nj? teknik? e r?nd?sishme p?r marrjen e veshjeve me vetit? e d?shiruara. K?shtu, alkidi, fenol- dhe amino-formaldehidi, epoksi, poliuretani dhe formuesit e tjer? t? filmit p?r sa i p?rket pesh?s molekulare dhe vetive i n?nshtrohen sh?rimit kimik gjat? formimit t? filmit.

Transferimi i formuesve t? filmit n? gjendjen e nj? polimeri "rrjetor" t? nj? strukture hap?sinore ?on n? nj? p?rmir?sim t? rezistenc?s atmosferike, ujit, vajit dhe nxeht?sis?, fort?sis? dhe forc?s, ngjitjes, etj.

T? gjith? formuesit e filmit termorregullues p?rmbajn? grupe reaktive, por n? disa raste nevojitet nj? reagjent shtes? p?r t? formuar nj? polimer hap?sinor - nj? ngurt?sues, sikur t? "nd?rlidh?" makromolekulat me nj?ra-tjetr?n.

Nj? frekuenc? e tepruar e lidhjeve nd?rmolekulare ?on n? nj? rritje t? brisht?sis? dhe tendenc?s s? filmit p?r t'u ?ar? p?r shkak t? nj? rritje t? streseve t? brendshme. Prandaj, frekuenca e lidhjeve rregullohet duke ndryshuar m?nyr?n e ngurt?simit (temperatur?n, koh?zgjatjen), numrin e grupeve funksionale t? filmit, si dhe natyr?n dhe p?rmbajtjen e agjentit kurues.

Le t? shqyrtojm? s? pari dy objekte - diamantin dhe kalcitin, struktura e t? cilave ?sht? mjaft tipike p?r l?nd?n e zakonshme:

Substancat e k?tij lloji gjenden shpesh n? natyr?. Shohim se ato kan? nj? form? t? renditur dhe p?r k?t? ka arsye, t? cilat do t? b?hen t? qarta kur substanca t? ndahet n? pjes? gjithnj? e m? t? vogla. Le t? l?m? m?njan? diamantin (buxheti yn? nuk do t? na lejoj? t? eksperimentojm? me t?) dhe t? fillojm? t? shtypim kalcitin me nj? dalt? dhe ?eki?. Do t? ndahet n? copa t? vogla, por - ajo q? ?sht? m? interesante - k?to pjes? do t? p?rs?risin struktur?n e nj? pjese t? madhe. Duke injoruar dimensionet, mund t? shihni se k?ndet midis fytyrave dhe planeve mbeten konstante. Pasi t? kemi shtypur mineralin n? grimcat m? t? vogla dhe duke i ekzaminuar ato n?n nj? mikroskop, do t? shohim t? nj?jt?n form? t? njohur tashm? p?r ne. Rezulton se edhe grimcat m? t? vogla t? materies kan? nj? struktur? t? till?.

Kimist?t q? e quajn? kalcitin karbonat kalciumi do t? thon? se struktura e tij p?rb?het nga nj? grup karbonat (CO 3 n? t? cilin nj? atom karboni ?sht? i lidhur me tre atome oksigjeni) dhe nj? atom kalciumi. V?zhgimet fizike tregojn? se grupe t? shumta karbonate dhe atome kalciumi jan? t? vendosura n? hap?sir? n? t? nj?jtat k?nde si faqet e nj? kristali t? madh kalciti.

K?shtu, struktura e dukshme e materialit p?rs?rit struktur?n kristalore. Kjo ?sht? e nj?jta struktur?, vet?m shum? her? m? e madhe.

Vetit? fizike t? materies n? nivelin makroskopik pasqyrojn? modelet n? nivel mikroskopik.

Struktura e materialit biologjik p?rcaktohet edhe nga struktura e tij molekulare. Shum? struktura biologjike duken si kristale dhe n?n mikroskop mund t? shihni format e tyre t? bukura dhe t? qarta. Ne kemi par? tashm? se si jan? renditur qelizat brenda nj? organizmi. Ky rregullim varet nga struktura e materialeve nga t? cilat ato p?rb?hen.

Qelizat dhe indet e t? gjith? organizmave p?rb?hen nga t? nj?jtat substanca. Para s? gjithash, kjo uj?. Uji p?rb?n rreth 70-90% t? t? gjitha substancave biologjike, dhe p?r k?t? arsye vetit? fizike dhe kimike t? ujit p?rcaktojn? kryesisht vetit? e materialit biologjik. Krip?rat e elementeve si natriumi, kaliumi, kalciumi, magnezi dhe klori treten n? uj?. Pjesa e mbetur ?sht? p?r ??shtje organike, t? cilat p?rb?hen nga atomet e karbonit (C) t? lidhura me atomet e hidrogjenit, oksigjenit, azotit (N) dhe nganj?her? atomet e squfurit (S) dhe fosforit (P).

Molekulat organike m? t? thjeshta q? gjenden n? gazin natyror ose vajin jan? metani, etani dhe propani.

Ata quhen hidrokarbure sepse p?rb?hen nga atomet e karbonit dhe hidrogjenit. K?to atome mund t? p?rshkruhen si topa t? vegj?l t? lidhur me nj?ri-tjetrin. lidhjet kimike. N? nj? lidhje kimike, dy atome ndajn? nj? pal? elektrone, nj? nga secili atom. N? vizatimet tona, lidhja midis dy atomeve p?rshkruhet si nj? vij?. ?do element karakterizohet valenc?, ose aft?sia p?r t? formuar nj? num?r t? caktuar lidhjesh kimike. Valenca e karbonit ?sht? kat?r, k?shtu q? ?do atom karboni mund t? lidhet me kat?r atome t? tjera; p?r shkak t? k?saj vetie, formohen nj? num?r i madh i kombinimeve shum? t? ndryshme t? atomeve, gj? q? ?on n? nj? shum?llojshm?ri t? madhe t? molekulave organike (Fig. 3.3). Dy dhe tre drejt?za paralele n?nkuptojn? p?rkat?sisht lidhje t? dyfishta dhe t? trefishta. Lidhja p?rmes nj? ?ifti elektronesh quhet kovalente;?sht? shum? i fort?, duhet nj? sasi e konsiderueshme energjie p?r ta thyer, sepse molekulat organike jan? mjaft t? q?ndrueshme. Megjithat?, lidhjet thyhen leht?sisht gjat? djegies (oksidimit), duke ?liruar nj? sasi t? madhe energjie, k?shtu q? hidrokarburet sh?rbejn? si l?nd? djeg?se e vlefshme.

N? molekul?n m? t? thjesht? organike t? metanit, atomi i karbonit ?sht? i lidhur me vet?m kat?r atome hidrogjeni. N? nj? molekul? tjet?r, nj? atom karboni lidhet me nj? lidhje me nj? atom tjet?r karboni, duke formuar nj? zinxhir C-C, n? skajet e t? cilit ndodhen atomet e hidrogjenit. Zinxhiri C-C mund t? jet? shum? i gjat?; molekulat e dyllit, p?r shembull, p?rb?hen nga 30-36 atome karboni. Zinxhiri i atomeve t? karbonit gjithashtu mund t? mbyllet n? unaza t? madh?sive t? ndryshme. Por shum?llojshm?ria m? e madhe vjen nga kombinimi i atomeve t? karbonit me grupe atomesh t? elementeve t? tjer?. P?r shembull, formohet nj? grup hidroksil OH (oksigjen i lidhur me hidrogjenin) i lidhur me nj? zinxhir karboni alkool (alkool).

Oriz. 3.3. Nj? shum?llojshm?ri molekulash organike, elementi kryesor i t? cilave jan? atomet e karbonit, zakonisht t? lidhur n? zinxhir?. ?do linj? midis atomeve korrespondon me nj? lidhje, dometh?n? nj? pal? t? zakonshme elektronesh. Vijat e dyfishta dhe t? trefishta p?rfaq?sojn? lidhje t? dyfishta dhe t? trefishta midis atomeve. Molekulat m? komplekse, ve?an?risht ato me struktura unazore, zakonisht p?rshkruhen si vija, ku atomet e karbonit (shpesh me nj? ose dy atome hidrogjeni) nuk tregohen n? kryq?zimet. Meqen?se valenca e karbonit ?sht? kat?r, ?do karbon duhet t? ket? kat?r lidhje; n?se tregohen vet?m tre lidhje t? nj? atomi karboni, at?her? nj? atom hidrogjeni duhet t? lidhet me k?t? atom

Formohet nj? grup amino, i p?rb?r? nga nj? atom azoti dhe dy atome hidrogjeni (NH 2), t? lidhur me nj? zinxhir karboni. amine. N? grupet m? komplekse, atomi i oksigjenit ?sht? i lidhur me atomin e karbonit nga nj? lidhje dyfishe (C=O), dhe nj? nga k?to kombinime, grupi karboksil COOH formon nj? molekul? acidi. (Nj? acid ?sht? ?do p?rb?rje kimike q? formohet jonet hidrogjen; Kujtoni q? atomet ose grupet e atomeve t? ngarkuar pozitivisht dhe negativisht quhen jone.)

Kombinimet e t? gjitha llojeve t? k?tyre grupeve me zinxhir? karboni me gjat?si dhe unaza t? ndryshme japin nj? num?r jasht?zakonisht t? madh t? p?rb?rjeve organike, por vet?m disa prej tyre shpesh gjenden n? organizmat e gjall?. Komponimet m? t? r?nd?sishme jan? proteinat, acidet nukleike, karbohidratet dhe lipidet.

Lipidet, t? cilat p?rfshijn? yndyrna dhe vajra t? njohura, p?rb?hen nga zinxhir? t? gjat? karboni - zakonisht nga 16-18 atome karboni. Ne i dim? mir? vetit? e tyre: n? fund t? fundit, k?to jan? pik?risht substancat q? l?n? njolla t? pashlyeshme n? rroba. T? gjith? e din? q? uji dhe vaji nuk p?rzihen. Substancat q? p?rzihen me uj? quhen hidrofile(fjal? p?r fjal?, "uj? i dashur"), dhe substancat q?, si vaji, nuk p?rzihen me t?, quhen hidrofobe("frika nga uji"). (Njollat e yndyrshme dhe t? yndyrshme n? veshje duhet t? hiqen me pastrues kimik q? p?rmbajn? tret?s t? till? si tetraklorur karbohidrate, ose me tret?s q? p?rmbajn? benzin?, e cila ?sht? gjithashtu hidrofobike.) N? thelb, lipidet mund t? p?rkufizohen si substanca q? treten vet?m n? tret?s hidrofobik?.

Substancat e tjera t? r?nd?sishme biologjike dallohen nga madh?sia gjigante e molekulave t? tyre. Pesha molekulare e molekulave t? vogla, si propani, benzina ose sheqeri (si glukoza), nuk i kalon dyqind nj?si. P?r dallim prej tyre, proteinat, acidet nukleike dhe disa materiale t? tjera nd?rtimore t? qelizave formohen nga molekula t? m?dha - makromolekulat, sepse pesha e tyre molekulare ?sht? n? mij?ra ose m? shum?. Nuk ?sht? e pazakont? q? materialet e nd?rtimit t? kafazeve t? jen? kaq t? m?dha, sepse ne p?rdorim edhe trar? t? gjat? ?eliku dhe tavane t? b?ra me kompensat? dhe beton t? armuar n? nd?rtimin ton?. Pjes?t e ngurta t? qelizave p?rb?hen gjithashtu nga p?rb?r?s t? m?dhenj.

Por t? gjitha k?to makromolekula kan? nj? struktur? relativisht t? thjesht?. Ata p?rfaq?sojn? polimere, q? konsiston n? p?rs?ritjen e molekulave t? nj?jta, ose identike, t? quajtura monomeret:

P?r shembull, hidrokarburet p?rb?hen nga sheqerna, t? cilat jan? molekula t? vogla organike me nj? formul? si C 6 H 12 O 6 . Sheqernat me interes m? t? madh p?r ne - t? tilla si glukoza, galaktoza dhe manoza - kan? nj? struktur? komplekse. Ata mund t? lidhen me nj?ri-tjetrin, duke formuar zinxhir? t? gjat?, ndonj?her? edhe me deg?. Kur molekulat e glukoz?s lidhen n? nj? m?nyr? specifike (kimist?t e quajn? k?t? lidhje beta 1:4), ato marrin celuloz?:

Celuloza ?sht? nj? material fijor i fort? q? p?rb?n muret e qelizave bimore dhe si rrjedhoj? ?sht? p?rb?r?si kryesor i drurit. Por n?se molekulat e glukoz?s kombinohen ndryshe (lidhja alfa 1:4, ndonj?her? me deg? 1:6), at?her? fitohen niseshte dhe glikogjen - materiali kryesor rezerv? i bim?ve dhe kafsh?ve. Sheqerna t? tjer? n? p?rb?rje t? ndryshme formojn? pektina dhe mishrat, t? cilat p?rb?jn? pulp?n me l?ng t? frutave dhe pjes?ve t? tjera t? bim?ve. T? gjith? k?ta polimer?, masa e t? cilave arrin disa mij?ra nj?si, quhen polisakaridet, dhe monomer?t e tyre p?rb?r?s (sheqernat) - monosakaridet. Polimere t? tjera kan? gjithashtu emra q? fillojn? me parashtes?n "poli", q? do t? thot? "shum?".

Nj? nga polimer?t m? t? r?nd?sish?m proteinat, p?rb?hen nga vargje t? gjata monomer?sh aminoacidet. Aminoacidet jan? quajtur k?shtu sepse ato p?rmbajn? nj? grup amino (NH 2) dhe nj? grup acid organik (COOH). Dy aminoacide lidhen duke lidhur grupin karboksil t? nj?rit me grupin amino t? tjetrit dhe duke l?shuar nj? molekul? uji:

Molekula q? rezulton (dipeptid) ende ka nj? grup amino n? nj?rin skaj dhe nj? grup acid n? an?n tjet?r, k?shtu q? aminoacide t? tjera mund t'i bashkohen. Formohen tre aminoacide tripeptid, e k?shtu me radh?; quhet nj? molekul? e shum? aminoacideve polipeptid e cila n? fakt ?sht? proteina. N? nj? protein? tipike, 200-300 aminoacide jan? t? lidhura n? nj? zinxhir t? gjat?. (Kur nj? aminoacid humbet nj? grup amino dhe nj? grup acid, duke u integruar n? zinxhir, quhet mbetje aminoacidet.) Meqen?se aminoacidi mesatar ka nj? pesh? molekulare prej rreth 100 nj?si, nj? zinxhir prej 300 aminoacide, ose proteina mesatare, ka nj? pesh? atomike prej rreth 3000 nj?si.

Proteinat natyrore formohen nga 20 lloje t? aminoacideve q? ndryshojn? vet?m n? struktur?n e zinxhirit t? tyre an?sor (Tabela 3.1). Aminoacidet mund t? kombinohen n? ?do m?nyr?, k?shtu q? qelizat jan? n? gjendje t? prodhojn? nj? num?r t? madh t? llojeve t? proteinave. Diversiteti i tyre i supozuar ?sht? p?rtej konceptimit njer?zor. N?se ka 20 lloje aminoacide, at?her? 2 aminoacide - 400 lloje dipeptide (me dy mbetje). Tashm? do t? ket? 8,000 tripeptide, 160,000 tetrapeptide dhe 20,300 lloje zinxhir?sh me 300 aminoacide. Nj? num?r kaq i madh ?sht? i paimagjinuesh?m. T? gjitha proteinat e prodhuara ndonj?her? nga organizmat tok?sor? jan? vet?m nj? pjes? e vog?l e diversitetit t? mundsh?m.

?do lloj proteine ka nj? sekuenc? unike t? aminoacideve. P?r shembull, tek njer?zit, molekula e hemoglobin?s, e cila ?sht? pjes? e qelizave t? kuqe t? gjakut - eritrocitet, mbart oksigjen me gjakun. Fillon me sekuenc?n Val-H is-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-Lys-Ser-Ala-Val-Thr-Ala (shkurtesat e shkronjave n?nkuptojn? nj? ose nj? tjet?r aminoacid). N? nj? person t? zakonsh?m, ?do molekul? e hemoglobin?s fillon me k?t? sekuenc?.

N? organizmin m? t? thjesht?, prodhohen t? pakt?n rreth 2 mij? proteina t? ndryshme, dhe n? organizmat komplekse, p?r shembull, te njer?zit, rreth 30-50 mij?. (Studimet e fundit kan? identifikuar pik?risht nj? gam? t? till?, megjith?se numri i sakt? mbetet i panjohur.) ?do protein? ka nj? struktur? t? p?rshtatshme p?r funksione t? ndryshme, pasi proteinat jan? "kuajt e pun?s" kryesore t? trupit. Ata kryejn? pothuajse t? gjitha funksionet q? ne identifikojm? me konceptin e "organizmit t? gjall?":

? proteinat jan? enzimat, t? cilat p?rshpejtojn? dhe kontrollojn? t? gjitha reaksionet kimike n? trup;

? Proteinat formojn? strukturat e dukshme t? trupit: keratinat sh?rbejn? si element? nd?rtues t? flok?ve, l?kur?s dhe puplave; kolagjenet jan? pjes? e k?rcit dhe eshtrave;

? Proteinat formojn? fibra q? kontraktojn? dhe shtrijn? muskujt dhe strukturat e tjera t? l?vizshme si qerpik?t dhe flagjelat;

? Proteinat p?rb?jn? nj? klas? t? r?nd?sishme hormonet t? cilat transmetojn? sinjale nga nj? lloj qelize n? trup n? nj? lloj tjet?r qelize;

? formohen proteina receptor?t t? cilat marrin sinjale duke u lidhur me molekula t? tjera; nj? qeliz? merr sinjale nga hormonet n?se nj? molekul? hormoni lidhet me nj?r?n prej saj
receptor?t; receptor?t, fal? t? cil?ve ndjejm? shijen dhe nuhatjen, lejojn? trupin t? njoh? pranin? e molekulave t? vogla n? mjedisin e jasht?m dhe t'u p?rgjigjet atyre; proteinat transportojn? jone dhe molekula t? vogla n?p?r membranat qelizore, t? cilat jan? t? nevojshme p?r funksionimin e sistemit ton? nervor dhe t? tilla
organe si veshkat; proteinat rregullojn? t? gjitha llojet e proceseve dhe monitorojn?
p?r t? siguruar q? ato t? ndodhin me shpejt?sin? e duhur.

P?r t? kuptuar se si jan? rregulluar qelizat dhe si funksionojn? ato, mund t? m?soni m? shum? vet?m p?r disa nga funksionet e proteinave.

Fundi i pun?s -

Kjo tem? i p?rket:

Gjenetika

GJENETIKA.. UDH?ZUES P?R FILLES.. B GUTTMAN A GRIFFITHS D SUZUKI DHE T CULLIS..

N?se keni nevoj? p?r materiale shtes? p?r k?t? tem?, ose nuk keni gjetur at? q? po k?rkoni, ju rekomandojm? t? p?rdorni k?rkimin n? baz?n e t? dh?nave tona t? veprave:

?far? do t? b?jm? me materialin e marr?:

N?se ky material doli t? jet? i dobish?m p?r ju, mund ta ruani n? faqen tuaj n? rrjetet sociale:

cic?roj

T? gjitha temat n? k?t? seksion:

Guttman B., Griffith E., Suzuki D., Cullis T
G97 Genetics / Barton Guttman, Anthony Griffith, David Suzuki, Tara Cullis. - Per. nga anglishtja. O. Perfilieva. - M.: FAIR-PRESS, 2004. - 448 f.: ill. - (Shkenca & Jeta).

Gjenetika: e kaluara, e tashmja dhe e ardhmja
"Pse Jimmy ka flok? t? kuq si n?na e tij dhe babai i tij ka t? zeza?" "Pse njer?zit nuk kan? k?lysh??" "Dhe n?se nj? kal? martohet me nj? lop?, a do t? ken? f?mij??" "Pse Maria ?sht? k?shtu

K?rkimi i rendit dhe kuptimit
Mikrobiologu dhe gjenetisti Fran?ois Jacob tha nj? her? se "truri i njeriut thjesht duhet t? gjej? nj? rregull n? univers". ?do f?mij? menj?her? pas lindjes nuk ka asnj? sistem, me

Imazhi modern i shkenc?s
Gjenetika ?sht? fusha m? e r?nd?sishme e biologjis? moderne dhe p?r ta kuptuar m? mir? at?, s? pari duhet t? kuptoni se ?far? ?sht? shkenca n? t?r?si. Shkenca ?sht? nj? lloj veprimtarie njer?zore, e r?nd?sishme

Perspektiva e gjenetik?s moderne
Duke pasur parasysh kontekstin sociokulturor, ?sht? e kuptueshme pse gjenetika po gjeneron nj? interes t? till? dhe pse zbulimet n? fush?n e saj kan? implikime kaq t? gjera. Vitet e fundit, nj? mo

Interesi primitiv p?r trash?gimin?
Duke par? prapa, d?shmit? e interesit p?r trash?gimin? mund t? gjenden qysh n? periudh?n paleolitike, kur njer?zit sapo kishin filluar t? kuptonin se ?far? ishte riprodhimi. Le t? marrim orizin si shembull.

Zbutja e bim?ve dhe kafsh?ve n? pasqyr?n e mitit
N? vizatime t? shumta, vepra t? artit t? bukur dhe mite, njer?zit e lasht? pasqyronin pamjen e secil?s prej bim?ve t? kultivuara dhe kafsh?ve sht?piake, t? cilat kishin nj? ndikim shum? t? r?nd?sish?m n?

Teorit? shkencore t? trash?gimis?
Ngjashm?ria e f?mij?ve dhe prind?rve t? tyre vihet re nga t? gjith?. Njer?zit e lasht? besonin se njer?z t? ngjash?m kan? paraardh?s t? p?rbashk?t, dhe p?r k?t? arsye i kushtuan v?mendje t? ve?ant? lidhjeve farefisnore. P?rve? faktit q? lidhjet familjare mbaheshin s? bashku

Nga vijn? foshnjat?
Roli i madh i trash?gimis? p?r shoq?rin?, jo vet?m nga pik?pamja fiziologjike, por edhe nga pik?pamja kulturore, si dhe interesi p?r pasardh?sit e sh?ndetsh?m, e b?ri njer?zimin t? mendoj? se si

struktura qelizore
Ashtu si teleskopi revolucionarizoi astronomin?, mikroskopi i ndihmoi njer?zit t? kuptonin se nga p?rb?hen organizmat e gjall?. Mund t? imagjinohet se ?far? habie dhe habie u pasqyrua n? fytyrat e tyre

Rritja dhe biosinteza
Nj? nga vetit? m? t? dukshme t? nj? organizmi t? gjall? ?sht? aft?sia p?r t'u rritur. Rritja e ?do organizmi, si? ?sht? njeriu, ?sht? rezultat i dy proceseve: rritjes s? qelizave dhe ndarjes qelizore. Chelov

Enzimat
Linja e montimit n? fabrika sh?rbehet nga njer?z (edhe pse tani ato po z?vend?sohen gjithnj? e m? shum? nga robot?t). Kush i ruan rrug?t e metabolizmit n? trup? Si ndodhin reaksionet kimike q? kthejn? nj? m

Sinteza e polimereve
Gjat? proceseve metabolike par?sore, sintetizohen t? gjitha aminoacidet, sheqernat, lipidet dhe molekulat e tjera t? vogla t? qelizave, t? cilat p?rdoren p?r t? formuar makromolekulat si proteinat dhe polisaharidet. P

Qelizat si fabrika p?r vet?-riprodhim dhe vet?-rip?rt?ritje
Le t? p?rpiqemi p?rs?ri t? imagjinojm? se si funksionon trupi. Nga mjedisi, ai merr nj? substanc? t? l?nd?s s? par? dhe, p?rmes rrug?ve t? ndryshme metabolike, e kthen at? n? molekula t? struktur?s s? tij - e b?n at? nga primare.

Zbulimi Revolucionar: Ligjet e Mendelit
Misteri i transmetimit t? tipareve me an? t? trash?gimis? i ka t?rhequr gjithmon? njer?zit. N? shekullin I para Krishtit e. Filozofi i lasht? romak Lucretius vuri re se f?mij?t ndonj?her? u ngjajn? gjysh?rve ose st?rgjysh?rve t? tyre. Nj? shekull m? von? P

Zbulimet e Mendelit
Gregor Mendel ishte i pari q? iu afrua zbulimit t? misterit antik. Ai ishte nj? murg n? Manastirin Brunn (tani Brno, Republika ?eke) dhe, p?rve? m?simit, ishte i angazhuar n? eksperimente t? koh?s s? lir? p?r kalimin.

Pedigres
P?rve? num?rimit t? numrit t? bim?ve dhe kafsh?ve me tipare t? caktuara t? marra nga kryq?zimi i rast?sish?m, ?sht? e dobishme t? hulumtohet mekanizmi i trash?gimis? duke p?rdorur shembullin e prejardhjes (njer?zve ose sht?pive).

Grupet e gjakut
Nj? m?sim i mir? n? gjenetik? mund t? jet? studimi i grupeve t? gjakut tek njer?zit. Gjaku klasifikohet n? nj? ose nj? grup tjet?r n? var?si t? m?nyr?s se si nd?rvepron me sistemin imunitar, i cili mbron

Alelet e shumta dhe dominimi
Fenomene t? tilla si dominimi jo i plot? dhe bashk?dominanca v?rtetojn? se nd?rveprimi i aleleve t? nj? gjeni mund t? jet? mjaft kompleks. Si? e kemi par?, grupi i gjakut p?rcaktohet nga tre alele t? nj?

Kryqe prov?
Organizmat me nj? fenotip dominues p?r nj? tipar t? caktuar mund t? jen? homozigot? ose heterozigot? - AA ose Aa, n?se p?rdorni konventat. Ndonj?her? ?sht? e r?nd?sishme t? njoh?sh gjenotipin.

Probabiliteti
Ligji i ndarjes s? Mendelit ju lejon t? parashikoni mund?sin? e trash?gimis? s? disa tipareve. G. Mendel mund t? quhet themelues i metodave statistikore n? studimin e gjenetik?s, sepse

Dy ose m? shum? gjene
K?to parime t? teoris? s? probabilitetit jan? t? r?nd?sishme p?r t'u mbajtur parasysh kur analizojm? rezultatin e kryq?zimit t? dy ose m? shum? gjeneve n? t? nj?jt?n koh?. G. Mendel kreu eksperimente n? t? cilat ai v?zhgoi t? nj?kohshmen

Ligji i par? i Mendelit dhe p?rkufizimi i at?sis?
Bazuar n? arsyetimin e thjesht? t? Mendelit, gjenetist?t modern? p?rcaktojn? natyr?n e trash?gimis? dhe manifestimin e nj? tipari t? ve?ant? n? origjin?. P?rve? k?saj, ligjet e Mendel ndonj?her? mund t? ndihmojn? n? p?rcaktimin

Qelizat dhe riprodhimi
Pasi teoria qelizore e Schleiden dhe Schwann u pranua n? p?rgjith?si, patologu Rudolf Virchow dha kontributin e tij t? r?nd?sish?m. Ai sugjeroi q? jo vet?m t? gjith? organizmat p?rb?hen nga qeliza, por ?do

Mitoza dhe cikli qelizor
Nj? qeliz? e vetme rritet dhe ndahet n? dy qeliza t? reja nd?rsa kalon n?p?r ciklin qelizor. Q?llimi i nj? cikli t? till? ?sht? t? prodhoj? dy ose m? shum? qeliza identike, t? cilat do t? vazhdojn? procesin, duke marr? nga prindi

Kariotip
Duke ditur mekanizmin e mitoz?s, ju mund t? shihni m? mir? kromozomet q? l?vizin lirsh?m gjat? k?tij procesi. Le t? hedhim nj? pik? gjaku n? nj? epruvet? me nj? tret?sir? ushqyese n? t? cil?n leu mund t? shum?zohet.

Ligjet e Mejoz?s dhe Mendelit
Sot dihet gjer?sisht se gjenet jan? t? vendosura n? kromozome, megjith?se n? pjes?n tjet?r do t? p?rpiqemi t? v?rtetojm? k?t? deklarat?. Duke shqyrtuar procesin e mejoz?s, tani mund t? gjejm? n? t? arsyetimin p?r rendin

Vendndodhja e gjeneve
Proceset kryesore q? ndodhin gjat? mejoz?s dhe mitoz?s u studiuan nga fundi i shekullit t? 19-t?. Tani dihet se ky ?sht? nj? mekaniz?m mjaft kompleks p?r shp?rndarjen e kromozomeve midis qelizave bija, por deri n? fillim t? shekullit t? 20-t?.

kromozomet seksuale
Edhe n? koh?t e lashta, njer?zit vun? re se disa s?mundje shfaqen pothuajse ekskluzivisht tek burrat, megjith?se ato transmetohen p?rmes linj?s s? n?n?s. Shembulli m? i famsh?m ?sht? hemofilia, ose e pamjaftueshme

Mosndarja e kromozomeve
Zakonisht, burrat dhe grat? kan? nj? fenotip t? mir?p?rcaktuar, t? p?rcaktuar nga grupi i tyre i kromozomeve - XY ose XX. Por ndonj?her? f?mij?t lindin me nj? num?r t? pazakont? kromozomesh seksuale, dhe kjo ndodh si rezultat i

Gjenet dhe ?rregullimet metabolike
Qeniet njer?zore jan? "material" i dob?t p?r t? studiuar ligjet e trash?gimis?, sepse ?sht? e v?shtir? t? merren t? dh?na mjaftuesh?m t? besueshme prej tyre, por v?zhgimet e para se si gjenet kryejn? funksionin e tyre jan? b?r? dhe

Gjenet dhe enzimat
N? vitin 1944, George Beadle dhe Edward Tatham konfirmuan korrekt?sin? e p?rfundimeve t? Harrod duke p?rdorur mykun e buk?s Neurospora (ky myk i ndezur portokalli nganj?her? formohet n? buk?n e ndenjur) si shembull.

Proteinat dhe informacionet
Meqen?se gjenet kontrollojn? prodhimin dhe sintez?n e proteinave, le t? shohim p?rs?ri struktur?n e proteinave. Si? u tha n? kap. 3, proteinat jan? molekulat m? t? ndryshme t? trupit. Ato jan? nj? integrale

Korrigjimi i ?rregullimeve trash?gimore
Nd?rsa gjenetika po hidhte hapat e saj t? par? n? fillim t? shekullit t? 20-t?, ideja e p?rmir?simit t? rac?s njer?zore, ose eugjenik?s, mori shum? v?mendje (shih Kapitullin 15). Kur njer?zit m?suan mekanizmin e trash?gimis?

bakteret
Kujtojm? q? bakteret ndryshojn? nga organizmat e tjer? n? at? q? jan? prokariote, dometh?n? nuk kan? nj? b?rtham? t? rrethuar nga nj? membran?, ndryshe nga eukariot?t, duke p?rfshir? bim?t dhe kafsh?t, n? qelizat e t? cil?ve.

Hapat e par?
N? vitin 1928, Frederick Griffith zbuloi se substanca e qelizave t? vdekura t? nj? lloji bakteresh mund t? transferoj? karakteristikat e saj n? qelizat e gjalla t? nj? lloji tjet?r. P?r shembull, lloji IIIS ishte i njohur p?r

bakterofag?t
N? vitin 1915, anglezi Frederick Twort dhe kanadezi Felix D "Erell zbuluan n? m?nyr? t? pavarur bakteriofag?t q? shkaktojn? infeksione midis baktereve. Vet? ideja e infeksioneve midis baktereve

Eksperimenti i Hershey Chase
Duke ditur se fag?t jan? af?rsisht gjysma e ADN-s? dhe gjysma e proteinave, Alfred Hershey dhe Martha Chase vendos?n t? hetojn? funksionet e k?tyre dy komponent?ve duke i etiketuar, dometh?n? duke i p?rfshir? n? to.

Struktura e ADN-s?
Kujtojm? se blloqet kryesore t? nd?rtimit t? trupit jan? polimeret. Acidet nukleike jan? gjithashtu polimere, megjith?se ato jan? shum? t? ndryshme n? struktur? nga proteinat. Ata thirren gjithashtu nga

Modeli i ADN-s? dhe gjenetika
Ndryshe nga vepra e Mendelit, artikulli i Watson dhe Crick t?rhoqi menj?her? v?mendjen e komunitetit shkencor sepse shpjegoi mekanizmin e trash?gimis?. Menj?her? u b? e qart? se

Vleresimi i modelit
Vlera e v?rtet? shkencore e nj? modeli matet me faktin se ?sht? e mundur t? testohen t? gjitha p?rfundimet n? t? cilat ai ?on n? praktik?. Modeli Watson-Crick jo vet?m q? p?rfshiu t? gjitha faktet e njohura rreth ADN-s? dhe njeriut

Shp?rndarja e gjeneve
Fakti q? gjenet jan? t? vendosura n? kromozome duket se nuk ?sht? n? p?rputhje me faktin se njer?zit kan? vet?m 23 pal? kromozome dhe megjithat? kan? mij?ra tipare t? ndryshme q? mij?ra tipare duhet t? p?rputhen.

Me h/Y: 1 Me H/Y: 1 me h/Y: 9 me H/Y.
Rezulton se 10% e djemve, t? cil?t ne i quajm? rekombinant?, kan? marr? nj? kombinim t? ndrysh?m gjenesh, t? ndrysh?m nga kombinimi i n?nave t? tyre. N? profaz?n e mejoz?s, nd?rtoj ?ifte homologe

Me H/Y: 1 Me h/Y: 1 me H/Y: 9 me h/Y.
Kjo ?sht? e pritshme: 90% e rregullimit fillestar t? aleleve dhe 10% e rikombinimeve. P?rcaktimi i distanc?s midis gjeneve njer?zore ?sht? mjaft i v?shtir?. N? shumic?n e organizmave, kryq?zoni nj? mace

C/Y, 7 A C/Y, 8 a C/Y, 42 C/Y.
N? total, merren 15 (7 + 8) rikombinime nga nj?qind, dometh?n? 15%. Prandaj, gjeni A mund t? vendoset n? hart?n e kromozomeve 15 nj?si nga gjeni C. Megjithat?, tre gjene mund t? vendosen n? sekuenc?

Crossover brenda gjeneve
Deri n? mesin e viteve 1940, shkenc?tar?t besonin se gjenet ishin me shum? gjasa kromomere, dometh?n? gunga t? vogla p?rgjat? kromozomeve, fal?

Gjenetika e fagut
Max Delbr?ck zgjodhi fag?t p?r k?rkimin e tij sepse ata jan? nj? sistem biologjik shum? i thjesht?: grimca t? vogla q? mund t? riprodhohen n? qeliza t? tjera.

Struktura e im?t e nj? gjeni
Seymour Benzer studioi struktur?n e im?t t? gjenit duke p?rdorur fag?t T4, nd?r t? cil?t ai ishte n? gjendje t? izolonte rekombinant? t? rrall? intragjenik?. Benzer u fokusua n? klas?n e mutant?ve r - rII.

Plot?simi dhe Kufizimi i Gjenit
Eksperimentet e hart?s kan? treguar se rajoni rII p?rb?het nga shum? rajone t? vogla, ose vende, ku mund t? ndodhin mutacione t? ndryshme. Por harta t? tilla japin vet?m nj? ide

?far? ?sht? nj? gjen!
Le t? kthehemi te p?rkufizimi i nj? gjeni. N? gjenetik?n klasike, fjala "gjen" tregonte nj? nj?si t? materialit gjenetik, t? ndar? sipas tre kritereve: sipas funksionit, mutacionit dhe rikombinimit. Fillimisht supozohet

Enzimat kufizuese dhe palindromet
Bakteret dhe fag?t q? i sulmojn? ato jan? n? nj? gjendje lufte t? vazhdueshme kimike. Bakteret q? i rezistojn? infeksionit t? fagut fitojn? nj? avantazh n? luft?n p?r ekzistenc? dhe ato

Harta e kufizimit
Shum? lloje t? enzimave kufizuese jan? tashm? t? njohura dhe t? disponueshme p?r p?rdorim. Ata pren? ADN-n? n? sekuenca t? ndryshme dhe mund t? p?rdoren p?r t? analizuar struktur?n e ADN-s? dhe p?r t? p?rpiluar

Si nd?rtohen proteinat?
Pra, informacioni q? p?rcakton rendin e aminoacideve n? nj? protein? ruhet n? ADN n? form?n e nj? serie kodonesh treshe. Por si shnd?rrohet sekuenca e bazave t? ADN-s? n? nj? produkt real? Sigurisht, vizatime

Molekulat e ARN-s?: mjete p?r sintez?n e proteinave
N? vitet 1940, kur shkenc?tar?t ende nuk e kuptonin mir? struktur?n e acideve nukleike, u mor?n d?shmi se sinteza e proteinave shoq?rohet gjithmon? me sintez?n e acidit ribonukleik.

Transkriptimi i ARN-s?
Tani ?sht? v?rtetuar se ARN formohet si rezultat i ?ift?zimit t? nj?jt? t? bazave plot?suese, me ndihm?n e t? cilave formohet spirale e dyfisht? e ADN-s? nga nj? varg i vet?m (Fig. 9.2). Ky proces quhet

Transmetimi
Transferimi i informacionit nga ADN n? ARN quhet transkriptim, dhe transferimi i k?tij informacioni nga mARN n? protein? quhet p?rkthim. ARN-t? e d?rguar zakonisht e programojn? ribozomin p?r ca koh?.

Gjene komplekse eukariote
Kur studiuesit filluan t? studiojn? gjenet e proteinave t? ndryshme n? qelizat eukariote, ata zbuluan se nd?rveprimi i gjeneve dhe proteinave n? k?to organizma ?sht? m? kompleks se nd?rveprimi i gjeneve dhe proteinave n? proka.

Fjalori gjenetik
N? vitin 1962, fal? pun?s s? Crick dhe koleg?ve t? tij t? p?rmendur m? par?, u v?rtetua se kodi gjenetik p?rb?het nga trenjak?. Pas k?saj, studiuesit u p?rball?n me nj? problem tjet?r t? v?shtir?.

Kolineariteti i gjeneve dhe proteinave
Hipoteza e kolinearitetit gjen-protein? mund t? konfirmohet duke treguar se sekuenca e mutacioneve t? gjeneve korrespondon me ndryshimet n? sekuenc?n e aminoacideve q? ?ojn? k?to mutacione. P?r

Kodonet e p?rfundimit
Tre kode she nga 64 nuk sh?rbejn? si kod p?r nj? aminoacid. Ato n?nkuptojn? fundin e sintez?s s? proteinave dhe quhen bashk?-dons terminues ose t? pakuptimt? (kodoni ndalues). Ekzistenca e tyre ishte

Universaliteti i kodit
Kuptimi i kodoneve u sqarua gjat? eksperimenteve mbi bakterin E. coli. Por, ?ka n?se gjenet e organizmave t? tjer?, duke p?rfshir? njer?zit, p?rdorin nj? shif?r tjet?r? N? k?t? rast, mutacione n? proteinat njer?zore

Heredityb n? bot?n e baktereve
P?rfaq?suesit e gjenetik?s klasike v?shtir? se guxuan t? ?nd?rronin p?r mund?sit? q? hapen para shkenc?tar?ve modern? q? kryejn? eksperimente mbi bakteret dhe viruset e baktereve. N? k?t? kapitull ne

Bakteret mutante
Llojet e ndryshme t? baktereve mund t? dallohen nga ve?orit? fenotipike, si forma, ngjyra dhe detaje t? tjera karakteristike t? kolonive t? tyre. Por progres i madh n? gjenetik?n e baktereve ?sht? b?r? gjat? rrjedh?s s? hulumtimit.

Seksi n? E. coli
N? vitin 1946, Joshua Lederberg dhe Edward Tatham filluan t? kryejn? eksperimente gjenetike mbi bakteret. Disa vite m? par?, Tatem kishte punuar me George Beall, dhe bazuar n? nj? op.

Plazmidet
Faktori F ?sht? nj? shembull i nj? t? ashtuquajturi plazmidi, dometh?n? nj? element gjenetik vet?-p?rs?rit?s ekstrakromozomik me nj? struktur? rrethore. Plazmidet jan? nj? lloj pasagjer?sh n? qeliz?, t? cilat

Faktor?t e rezistenc?s dhe rezistenca ndaj antibiotik?ve
N? vitin 1955, nj? grua japoneze u kthye nga Hong Kongu me nj? form? dizenterie t? shkaktuar nga nj? bakter i gjinis? Shigella. Infeksioni nga Shigella trajtohet leht?sisht me antibiotik?, por k?to baktere

Lizogjenia
Biolog?t q? eksperimentonin me fag?t para Luft?s s? Dyt? Bot?rore shpesh argumentonin se disa lloje bakteresh bartin viruse q? ndonj?her? manifestohen n? m?nyr? t? paparashikueshme n? kulturat n? rritje.

Gjenet e bartura nga virusi
Duke u p?rpjekur t? p?rcaktoj? n?se Salmonella konjugatohet si E. coli, Norton Zinder zbuloi se fag?t mund t? transferojn? gjenet nga nj? qeliz? bakteriale n? tjetr?n. Ky fenomen quhet t

Transduksioni dhe gjenomi njer?zor
N? vitin 1955, Joshua Lederberg sugjeroi q? viruset transduktuese mund t? p?rdoren p?r t? futur gjenet n? qelizat njer?zore. N? at? koh?, nj? ide e till? dukej nj? fantazi e past?r, por tani ?sht? gjithnj? e m? shum?

Rregullimi i gjeneve dhe zhvillimi i organizmit
Nd?rsa lexojm? k?t? lib?r, dhe gjat? historis? s? gjenetik?s, kuptimi yn? p?r gjenet ka ndryshuar vazhdimisht. N?se n? fillim e konsideronim gjenin si nj? faktor t? pap?rcaktuar q? disi m? par?

Rregullimi i gjeneve n? baktere
Si n? kapitujt e m?parsh?m, le t? fillojm? me sisteme t? thjeshta biologjike, pra me bakteret, n? studimin e t? cilave u ngrit p?r her? t? par? kjo pyetje. K?rkimet jan? kryer kryesisht n? vitet 1950 dhe 1960.

Rregullimi i gjenit eukariotik
??shtja e rregullimit t? gjeneve n? qelizat eukariote k?rkon nj? formulim t? ndrysh?m, pasi m?nyra e jetes?s s? eukarioteve tipike ?sht? thelb?sisht e ndryshme nga m?nyra e jetes?s s? prokariot?ve. Prokariot?t jan? baktere t? thjeshta

Zhvillimi embrional n? terma t? p?rgjithsh?m
Embrioni zhvillohet nga nj? qeliz? e vetme - nj? zigot - dhe kthehet n? nj? kompleks t? shum? qelizave t? specializuara. Zigota ?sht? totipotente, dometh?n? pas ndarjes s? p?rs?ritur, mund t? datohet

Rregullimi i p?rkohsh?m dhe zhvillimi i krahut t? pul?s
Nj? shembull i shk?lqyer i nj? mekanizmi t? koh?s ?sht? zhvillimi i krahut t? nj? zogu (Figura 11.2). Krahu rritet nga shtojca e gjymtyr?s, e p?rb?r? nga qeliza mesoderme t? mbuluara me nj? shtres? ektoderme, duke p?rfshir? rajonin apikal.

Formimi i syrit t? miz?s
Nj? nga serit? m? interesante t? ngjarjeve q? p?rfshin gjene t? shumta ndodh gjat? formimit t? syrit Drosophila. Syri i p?rb?r? i nj? insekti p?rb?het nga af?rsisht 800 element?. Element i ve?ant?

Nd?rhyrja n? struktur?n e ADN-s?: kthimi i Epimeteut?
N? mitet e lashta greke, thuhej p?r titan?t - nj? rac? gjigand?sh t? lindur nga per?ndit? para rac?s s? njer?zve. Zotat e udh?zuan titanin Epimeteus t? krijonte kafsh? dhe bim?, duke shp?rndar? midis tyre nj? shum?llojshm?ri t?

ADN-ja rekombinante dhe enzimat kufizuese
N? vitin 1972, Annie Chang, Paul Berg dhe Seymour Cohen kishin v?rtetuar se enzimat kufizuese mund t? pren? ?do dy molekula t? ADN-s? dhe t? krijonin nj? ADN rekombinante prej tyre.

Ekzaminimi i fragmenteve individuale t? klonuara
Shpesh v?mendja e eksperimentuesve p?rqendrohet n? nj? gjen t? vet?m dhurues q? shkenc?tar?t duan t? studiojn? ose p?rdorin. Me pak fat, nj? gjen i till? mund t? p?rmbahet tashm? n? gjenomik

Terapia gjenetike
Nd?r m?nyrat e ndryshme t? p?rdorimit t? teknologjive transgjenike, nj? vend t? ve?ant? z? terapia gjenetike. N?se ?sht? e mundur t? modifikohen organizmat bimor? dhe shtazor?, at?her? ?far? e pengon aplikimin e t? nj?jt?s

Gjenomika - studimi i t? gjith? gjenomit
P?rparimet e fundit n? renditjen dhe zhvillimi i mjeteve teknike p?r t? p?rpunuar nj? num?r t? madh klonesh n? nj? bibliotek? gjenesh i kan? lejuar shkenc?tar?t t? studiojn? t? gjith? gjenomin e nj? organizmi menj?her?. Se

Gjenetik si Dr. Frankenstein
N? syt? e publikut modern, gjenetist?t shpesh shoq?rohen me imazhin e heroit t? romanit t? Mary Shelley "Frankenstein", i apasionuar ?mendurisht pas pun?s s? tij dhe duke krijuar nj? p?rbind?sh t? tmerrsh?m. Un? faj?soj gjenetist?t

Kontrolli mbi k?rkimin e ADN-s? rekombinante
Debati p?r rolin e gjenetik?s filloi shum? p?rpara kulmit modern t? inxhinieris? gjenetike. N? vitet 1970, jo vet?m komuniteti shkencor, por edhe publiku i gjer? filloi t? diskutonte ??shtje q? lidhen me

organizmat e modifikuar gjenetikisht
??shtjet e ndikimit publik n? gjenetik? dhe rregullimi i k?rkimit shkencor n? k?t? fush? nuk jan? zgjidhur ende n? shum? aspekte. Nd?rsa teknologjit? dhe metodat mikrobiologjike p?rmir?sohen,

Teknologjia n? kontekst
Nj? nga an?t e problemit q? ka lindur ?sht? iluminizmi shkencor. Si? b?jn? shaka agjent?t e pasurive t? paluajtshme, tre element?t kryesor? p?r shitjen e nj? sht?pie jan? vendndodhja, vendndodhja dhe vendndodhja. Pik?risht e nj?jta gj?

Argumente kund?r ushqimeve t? modifikuara gjenetikisht
Gjat? polemik?s mbi ushqimet e modifikuara gjenetikisht, jan? paraqitur nj? s?r? argumentesh kund?r p?rdorimit t? tyre. K?tu rendisim argumentet kryesore t? kund?rshtar?ve q? q?ndrojn? n? themel t? arsyetimit t? tyre.

Aspektet etike t? klonimit
Klonimi i kafsh?ve, megjith?se nuk lidhet drejtp?rdrejt me teknologjit? transgjenike, ngre gjithashtu pyetje t? ngjashme etike. Para s? gjithash, ka t? b?j? me gjitar?t. Dihet prej koh?sh

P?rgjegj?sia e shkenc?tar?ve
Teknologjit? moderne gjenetike jan? t? afta t? shkaktojn? d?m t? konsideruesh?m p?r njer?zimin, dhe p?r k?t? arsye shoq?ria duhet t? jet? vazhdimisht n? gatishm?ri. Nuk ?sht? q?llimi yn? t? mbrojm? apo d?nojm? teknologjit? gjenetike.

Frekuenca e mutacioneve
Mutacionet ndodhin gjithmon? natyrsh?m, rast?sisht dhe pa ndonj? arsye t? dukshme. Ne nuk mund t? parashikojm? paraprakisht se cili mutacion do t? ndodh? dhe ku, prandaj, kur i studiojm? ato, p?rdoren metoda statistikore.

Mutacionet tek njer?zit
Shkalla e mutacioneve tek njer?zit mund t? p?rcaktohet duke p?rdorur origjin? q? tregojn? tipare dominuese. Nj? defekt q? u shfaq papritur n? nj? p?rfaq?sues t? nj? brezi dhe u kalua tek pasardh?sit

Rrezatimi
Mutacionet spontane jan? mjaft t? rralla. Frekuenca e mutacioneve rritet nga mutagjen?t. Mutagjen?t m? t? fuqish?m p?rfshijn? lloje t? caktuara t? rrezatimit. N? vitin 1927, Hermann M?ller, duke eksperimentuar me Drosophila, dhe

?far? jan? mutacionet?
Mutacioni ?sht? nj? ndryshim n? ADN. Disa ndryshime ndodhin spontanisht, me kalimin e koh?s. P?r shembull, molekulat e ADN-s? humbasin bazat purine guanin? dhe adenin? (depurinim) n? nj? shkall? relativisht t? lart?.

Sistemi i riparimit t? ADN-s?
Me zhvillimin e jet?s n? planetin ton?, qelizat ndesheshin vazhdimisht me mutagjen? t? ndrysh?m, si n? form?n e rrezatimit ashtu edhe n? form?n e kimikateve. Shkalla e mutacionit duhet t? jet? brenda

Pasojat gjenetike t? rrezatimit
Rrezatimi jonizues shkakton mutacione t? ?do lloji - nga z?vend?simet e pikave deri te devijimet dhe thyerjet kromozomale. Duke vendosur burime t? rrezatimit t? ul?t n? pyll, studiuesit v?rtetuan se rrezatimi i vazhduesh?m

Aberracionet kromozomale
Kromozomet p?rmbajn? gjene t? rregulluar n? nj? sekuenc? specifike. Fenotipi i nj? organizmi varet jo vet?m nga gjene t? caktuara, por edhe nga m?nyra se si ato jan? t? vendosura n? raport me gjenet e tjera. N?

kromozomet e njeriut
N?n nj? mikroskop elektronik, kromozomet e njeriut duken si copa t? nj? litari t? trash? t? p?rdredhur n? sythe t? shumta. ?do kromozom ?sht? nj? fije e gjat?, e vazhdueshme e ADN-s?, e mb?shtjell?

Aneuploidi
Nj? burim i pasur materiali p?r studimin e aberracioneve kromozomale jan? abortet gjat? jav?ve t? para t? zhvillimit, pasi ato kan? 50-100 her? m? shum? anomali kromozomale sesa nj? i porsalindur.

dyfishim dhe fshirje
Dyfishimet dhe fshirjet e seksioneve t? m?dha t? kromozomeve jan? pothuajse gjithmon? vdekjeprur?se, si? jan? shumica e mutacioneve. N?se fetusi mbijeton, at?her? ai karakterizohet nga ?rregullime t? r?nda zhvillimore. Kryeministri m? i famsh?m

Inversionet
Shum? prej nesh kan? d?gjuar p?r ?ifte q? nuk arrijn? t? ken? f?mij? p?r shkak t? shtatz?nive t? nd?rprera dhe aborteve. Kjo ndodh n?se nj?ri prej partner?ve ?sht? heterozigot p?r p?rmbysje ose translokim.

Translokimet
Translokimet jan? nj? shkak i zakonsh?m i ?rregullimeve trash?gimore q? mund t? shihen n? kariotip. Ato zakonisht barten nga heterozigot?t q? kan? nj? kromozom normal dhe nj? kromozom me nj? zhvendosje.

D?shmi p?r evolucionin
D?shmia se organizma t? ndrysh?m n? t? v?rtet? evoluan nga nj? paraardh?s i p?rbashk?t p?rmes ndryshimit gradual vijn? nga nj? s?r? burimesh. Ndoshta nj? nga provat m? t? forta

Evolucioni si proces
N? terma t? gjer?, evolucioni p?rfshin tre procese: makroevolucionin, specializimin dhe mikroevolucionin. Makroevolucioni n?nkupton t?r?sin? e t? gjitha proceseve p?r shkak t? t? cilave, n? t? kaluar?n, qeniet

gjenetika e popullat?s
Ndarja e aleleve t? gjeneve n? t? egra dhe mutante, si? b?m? kur u njoh?m me bazat e gjenetik?s, nuk ?sht? plot?sisht e sakt? dhe nj? ndarje e till? mund t? ?oj? n? nj? keqkuptim p?r evolucionin. hulumtuar

evolucioni i njeriut
P?rfundimi m? i diskutuesh?m nga teoria e evolucionit t? Darvinit ishte supozimi se njeriu evoluoi nga majmun?t. P?rfaq?suesit e fes? s? krishter? e pranuan k?t? ide me mosmiratim, sepse

Migrimi dhe diversiteti i Homo sapiens
Fal? renditjes s? ADN-s? t? njer?zve n? mbar? bot?n, u b? e mundur t? nd?rtohej nj? pem? filogjenetike e njer?zimit. Rr?nj?t e k?saj peme, si? d?shmojn? mbetjet e fosilizuara, shkojn? n? Afrik?. Shumica bio

Ngjyra e l?kur?s
Toni mesatar i l?kur?s s? nj? popullate lidhet pothuajse drejtp?rdrejt me gjat?sin? gjeografike: m? i err?ti gjendet af?r ekuatorit dhe m? i lehti ?sht? m? af?r poleve. L?kura e err?t siguron mbrojtje m? t? mir? UV.

Eugjenik?
Si? ?sht? p?rmendur tashm? n? kapitullin. 1, ideja e p?rmir?simit t? rac?s njer?zore lindi shum? koh? m? par?, t? pakt?n n? shoq?rin? e lasht? greke t? periudh?s klasike. Por ajo ka t?rhequr v?mendje t? ve?ant? vitet e fundit.

Fjalor b
Autoradiografia ?sht? nj? metod? p?r marrjen e nj? fotografie t? materialeve radioaktive duke i ekspozuar ato n? nj? zgjidhje fotografike; aty ku shfaqet tret?sira, formohet nj? njoll? e err?t.

Grupi karboksil - nj? p?rb?rje kimike e COOH, e quajtur gjithashtu nj? grup acid, sepse atomi i hidrogjenit tenton t? ndahet n? form?n e nj? joni H +
Fundi karboksi - fundi i nj? zinxhiri polipeptid me nj? grup t? lir? karboksil. Kariotipi ?sht? nj? diagram i grupit kromozom t? nj? organizmi, q? rezulton nga

Citozina ?sht? nj? nga bazat pirimidine t? ADN-s? ose ARN-s?
Frekuenca e aleleve - n? gjenetik?n e popullat?s, raporti i disa aleleve t? nj? gjeni (ose lloji kromozomi). Shkalla e mutacionit ?sht? nj? mas? e gjasave q? a