Bilgi

Bir bileşiğin toksisitesi ile konsantrasyon seviyesi arasındaki ilişki

Bir bileşiğin toksisitesi ile konsantrasyon seviyesi arasındaki ilişki



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Amonyağın mitokondri enzimlerini bozduğu için vücut için toksik olduğunu biliyorum. Ammonotelik hayvanların neden bundan etkilenmediğini bilmek istiyorum? Yani amonyak vücuttan atılacak bol su olsa bile amonyak vücuda girene kadar zarar vermez mi? Toksisite konsantrasyon seviyesine mi bağlıdır? Biri bana bunun evrimsel önemini söyleyebilir mi?

Bir önceki soru için özür dilerim… Aslında kolay bir soruydu ve cevabını aldım. Belirsizlik için özür dilerim.;)


Altta bağlantısı verilen makale, deniz organizmalarının Amonyak konsantrasyonunu çok sıkı kontrol altında tuttuğunu söylüyor.

  1. ECF'nin (Extra Cellular Fluid) pH'ının çok önemli bir rol oynadığı söylenir.
  2. Ortamdaki amonyak konsantrasyonu (ortam amonyak seviyeleri) de önemli bir rol oynar.
  3. Daha az önemli olan, sıcaklık da bir rol oynar.
  4. Suyun iyonik gücü de söz konusudur.

NH3:NH4+ oranı, amonyağın mutlak değerinden daha önemli görünmektedir.


Amonyak, amonyum iyonundan daha zehirlidir. Amonyağın lipofilik (amonyak amfifiliktir - hem suda hem de lipidde çözünür) doğası, hücre zarını ve kan beyin bariyerini (BBB'nin bulunduğu organizmalarda) kolayca geçmesine ve fizyolojik fonksiyonları etkilemesine izin verir. Amonyum iyonu ise lipidde amonyak kadar çözünür olmadığı için hücreye o kadar kolay giremez.


  1. Amonyak ve deniz organizmaları için bkz. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1546509801200053
  2. Amonyum toksisitesi hakkında daha fazla bilgi için bakınız: http://www.ucl.ac.uk/~ucbcdab/urea/amtox.htm


Bir İlacın Plazma Düzeyi | farmakokinetik

Plazma seviyesi zaman eğrisi, farklı zaman aralıklarında bir hayvanın plazmasındaki ölçülen ilaç konsantrasyonundan sonra çizilir. Her plazma numunesindeki ilaç konsantrasyonları, plazma numunelerinin toplandığı karşılık gelen zamana karşı sıradan bir grafik kağıdına çizilir.

İlaç sistemik dolaşıma girdikçe plazma ilaç konsantrasyonu maksimuma çıkacaktır. Bir ilacın emilimi, ortadan kaldırılmasından daha hızlıdır. İlaç sistemik dolaşıma geçtiği için vücuttaki tüm dokulara dağılır ve aynı anda elimine edilir.

Bir ilacın eliminasyonu, atılım veya metabolizma veya her ikisinin kombinasyonu ile devam edebilir. Bir ilaç için ilaç düzeyi zaman eğrisi ve farmakolojik parametreler arasındaki ilişki şekil 2.2'de verilmiştir. Bir ilacın minimum etkili konsantrasyonu (MEC), bir etkinin üretilmesi için gerekli olan plazmadaki ilaç konsantrasyonudur.

Antibiyotikler için, mikroorganizmanın büyümesini önlemek için minimum inhibitör konsantrasyondur (MIC). Bir antibiyotiğin MİK değeri farklı mikroorganizmalar için farklılık gösterir.

MTC, bir ilacın minimum toksik konsantrasyonudur. Başlangıç ​​zamanı, ilacın MEC veya MIC'ye ulaşması için gereken süredir. Farmakolojik etkinin yoğunluğu, yüksek plazma ilaç konsantrasyonlarının maksimuma kadar daha büyük bir farmakolojik tepki ürettiği gözleminde yansıtılan, işgal edilen ilaç reseptörlerinin sayısı ile orantılıdır.

Bir ilaç etkisinin süresi, başlangıç ​​zamanı ile ilacın MEC veya MIC'ye geri dönme zamanı arasındaki farktır.


Arka plan

Yırtıcılara tatsız olduklarının reklamını yapan parlak renk desenleri sergileyen zehirli türlerin aposematik olduğu söylenir [1, 2]. Uyarıcı renklendirme ve tatsızlık arasındaki ilişki, yırtıcıların doğuştan gelen önyargılarına dayanabilmesine rağmen [3], bunu öğrenmek için genellikle birkaç örnekleme olayına ihtiyaç duyarlar [4-7]. Bu yırtıcı baskı, sempati içinde yaşayan kimyasal olarak korunan türler arasındaki renk modellerinde evrimsel yakınlaşmayı teşvik eder, çünkü ortak bir uyarı sinyalini paylaşan türler, avcı öğrenme maliyetini paylaşır. Bu ilişki Müllerian taklitçiliği olarak bilinir [8] ve aynı uyarı sinyalini sergileyen farklı türlerin “taklit halkaları” oluşturduğu söylenir. Müllerian taklidi, böcekler [9, 10] ve amfibiler [11] gibi hoş olmayan çeşitli organizmalarda gözlemlenmiştir. Müllerian ortak taklitleri arasındaki benzer koruma, kesinlikle karşılıklı bir etkileşim olarak modellendiğinden, teorik yaklaşımlarda klasik olarak varsayılmıştır. Bununla birlikte, ko-mimetik türler savunma seviyelerinde farklılıklar gösterdiğinde, daha az korunan taklitler, belirli bir uyarı sinyalinin korumasını yarı-parazitik bir şekilde hareket ederek seyreltebilir (yani, yarı-batezyen taklit [12]). Taklit halkası içindeki düzensiz savunmalar, daha sonra en zehirli türlerde daha iyi korunan taklit halkalarına doğru uyarı sinyali kaymasını teşvik edebilir [13]. Bu tür süreçler, Müllerian taklitleri arasında savunma seviyelerini homojenleştirebilir, ancak doğal topluluklar içindeki savunma varyasyonlarını tahmin eden ampirik çalışmalar hala eksiktir. Müllerian ortak taklitleri olarak kabul edilen türler, büyük ölçüde farklı kimyasal bileşiklere dayanabilir [14] ve kimyasal savunmalar ya diyetten ayrılabilir [15-18] ya da neo-sentezlenebilir [19, 20]. Sonuç olarak, bazı mimetik kelebeklerde [21, 22] ve kurbağalarda [23, 24] bildirildiği gibi, kimyasal koruma seviyeleri çok benzerden çok düzensiz arasında değişen ortak taklitler her zaman eşit derecede tatsız değildir. Türler içinde bile bireyler eşit şekilde korunmaz. Aşırı durumlarda, bu tür içi varyasyon, korunan türler içindeki lezzetli bireyleri, otomimikri olarak bilinen bir etkileşimi içerir [25]. Otomimikler, kimyasal korumaya kendileri yatırım yapmadan, ortak taklitlerinin tatsızlığından yararlanırlar. Taklitler arasındaki savunma seviyelerindeki bu değişiklik, birkaç ekolojik faktöre bağlanabilir.

Yırtıcıların karşılaştığı av miktarı (bolluk) ve bu tür karşılaşmaların ne kadar akılda kalıcı olduğu (toplanma gibi davranışlarla artırılır, örneğin [4, 26], ancak zıt kanıtlar için bkz. [27]) ile ilişkili faktörler, farklı savunma seviyeleri ile ilişkili olabilir. . Ayrıca, savunmalar tecrit edildiğinde, mevcut kaynakların kullanımındaki verimliliğin (örneğin, genel besleyicilerden daha fazla uzman için daha büyük, örneğin [20, 28]) kimyasal savunmaların evriminde de önemli bir rol oynaması muhtemeldir. Ek olarak, belirli ekolojik rollerine [23] içkin olan göreli kırılganlıklarıyla ilişkili cinsiyetler arasındaki kaynak kullanımındaki farklılıkların, kimyasal korumadaki farklılıklar incelenirken de dikkate alınması gerekir. Tüm bu faktörler birbiriyle ilişkilidir ve savunma seviyesi değişimi ve uyarı sinyali yakınsaması üzerinde ortak bir etkiye sahip olabilir. Burada, bu çok çeşitli ekolojik özelliklerin kimyasal koruma varyasyonundaki etkisini araştırıyoruz.

Burada Neotropikal'e odaklanıyoruz Helikonius hem cins içinde [29] hem de cinsin dışında [30] uzaktan akraba türler arasında birkaç olağanüstü mimetik yakınsama örneği sergileyen kelebekler. Helikonius kelebekler, bitkilerinden elde edilen toksik siyanojenik glikozitler içerir. Passiflora larva beslemesi sırasında [30, 31] ve ayrıca yeni larva ve yetişkin olarak sentezlenir [16, 20]. Her ne kadar hepsi Helikonius benzer kimyasal bileşiklere sahip olduklarından, bir dizi farklı sempatik taklit halkasına katılarak, tek bir toplulukta hem taklit halkaları içinde hem de bunlar arasındaki toksisite varyasyonlarının araştırılmasına izin verirler. Önceki birkaç çalışma, toksisite (yani kimyasal bileşikler) ve tatsızlık (yani, yırtıcı davranışı) varyasyonlarını araştırdı. Helikonius kelebekler. Doğal ve deneyimli yırtıcı hayvanlar üzerinde yapılan araştırmalar, birkaç kişiye karşı reddedilme davranışında farklılıklar buldu. Helikonius türler [32, 33]. Bununla birlikte, aposematik avın görsel ve kimyasal bileşenlerini çözmek için hiçbir girişimde bulunulmadı. Kimyasal analizler ayrıca siyanojenik bileşiklerin konsantrasyonundaki farklılıkları da ortaya çıkarmıştır. Helikonius kelebekler, özellikle uzmanlaşma arasındaki belirgin ilişkiyi vurgulayarak heliconius sara larva konukçu-bitki üzerinde Passiflora auriculata ve genel türlere kıyasla toksisitede önemli bir artış [20, 34, 35]. Bununla birlikte, bu çalışmalarda kullanılan kelebeklerin çoğu tutsak yetiştirildi ve bazı durumlarda doğal konukçu bitki türleri üzerinde yetiştirilmedi. Çok çeşitli ekolojik faktörlerin ürünü olan doğal popülasyonlardaki toksisitedeki değişimler henüz araştırılmamıştır.

Toksisiteyi karşılaştırarak Helikonius Uyarı sinyallerini paylaşan ancak zıtlık bolluğu ve farklı davranışsal (yani, larva toplanması, ortak tüneme) ve fizyolojik özellikleri (yani, konukçu-bitki uzmanlaşması, siyanojenik glikozit sentezleme kapasitesi) olan türler, bu farklı özellikler ve kimyasal savunma arasındaki ilişkileri test ederiz. seviyeler. Sekiz farklı sempatik gruba ait vahşi yakalanmış bireylerde siyanür seviyelerini ölçtük. Helikonius 1) sempatik korunan türler içindeki ve arasındaki siyanür konsantrasyonu varyasyonunu ölçmeyi amaçlayan türler. Ayrıca, 2) eş-mimetik türlerin benzer toksisite seviyelerine sahip olup olmadığını, 3) birlikte var olan taklit halkaların farklı toksisite seviyelerine sahip olup olmadığını ve 4) toksisitedeki farklılıkların a) taklit halkasının yerel bolluğu, b) cinsiyet ile ilişkili olup olmadığını test etmeyi amaçlıyoruz. ve c) ortak tüneme, larvaların sürü halinde olması ve beslenmede uzmanlaşma gibi yaşam öyküsü özellikleri.


Toksikokinetik

1800'lerin sonlarında, lithia'nın suyu ilk kez mani ve gut tedavisi olarak tanıtıldı [17]. Daha sonra, daha yüksek lityum konsantrasyonuna sahip lityum tabletleri, büyük ölçüde litya suyunun yerini aldı. Bununla birlikte, tabletlerde bulunan daha yüksek lityum konsantrasyonu, titreme ve halsizlik ile ilişkilendirildi ve 1898'de lityum toksisitesi ilk kez tarif edildi. Lityum toksisitesinin derecesini belirlemek için, yutulan miktar, yutma zamanı, birlikte yutulan maddeler olup olmadığı ve yutmanın kasıtlı mı yoksa kasıtsız mı olduğu belirlenmelidir. Lityum toksisite belirtilerinin genellikle ölçülen lityum düzeyine uymadığını belirtmekte fayda var[18].

nörolojik etkiler

Zehirlenme belirtileri arasında kaba tremor, hiperrefleksi, nistagmus ve ataksi yer alır. Hastalar genellikle hafif konfüzyondan deliryuma kadar değişen bilinç seviyeleri gösterirler. Nörolojik semptomlar çoğunlukla geri dönüşümlü olsa da, bazı raporlar semptomların 12 ay sürebileceğini ve asla düzelmediğini göstermektedir[9].

Kronik lityum tedavisi gören hastalarda renal toksisite daha yaygındır. Toksisite, bozulmuş idrar konsantrasyon yeteneğini, nefrojenik diyabet insipidusu (ilaca bağlı NDI'nin en yaygın nedeni), sodyum kaybettiren nefriti, nefrotik sendromu ve diğer belirtileri içerir[19].

Kardiyovasküler etkiler

Bunlar genellikle hafiftir ve spesifik değildir. Lityum ile tedavi edilen hemen hemen tüm hastalarda T dalgası düzleşmesi gelişir. Sinüs düğümü disfonksiyonu, QT uzaması, intraventriküler iletim kusurları ve U dalgaları tarafından takip edilen en yaygın bildirilen iletim kusurudur. Bu bulgular geri dönüşümlüdür[20].

Gastrointestinal etkiler

Semptomlar tipik olarak alımdan sonraki 1 saat içinde ortaya çıkar ve akut doz aşımı durumunda daha sık görülür [15].

endokrin etkiler

Lityum uygulaması, tiroid hormon sentezinin inhibisyonuna ve ardından salınmasına yol açarak hipotiroidizme neden olur. Hipertiroidizm daha az sıklıkla kendini gösterir, bu da lityum toksisitesinin semptomlarını maskeleyebilir ve hücresel yanıtsızlığa yol açarak ve lityumun renal tübüler kullanımını değiştirerek toksisitesini artırabilir [21].


Siyah ve Beyaz sigara içenler arasında toksik ve/veya kanserojen uçucu organik bileşiklere maruz kalma farklılıkları

Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Siyah sigara içenlerin neden beyaz sigara içenlere kıyasla tütünle ilgili bazı hastalık riskini artırdığı açık değildir. Olası bir nedensel mekanizma, tütün toksik maddelerinin farklı şekilde alınmasıdır, ancak çalışmalar arasındaki sonuçlar tutarsızdır. Bu nedenle, tütün dumanında bulunan toksik uçucu organik bileşiklerin (VOC'ler) biyobelirteçlerindeki ırksal farklılıkları inceledik.

Yöntem

2013-2014 yıllarında Amerika Birleşik Devletleri'ndeki 10 bölgede randomize bir klinik araştırmaya katılan 182 Siyah ve 184 Beyaz yetişkin sigara içicisinden toplanan temel verileri analiz ettik. On VOC metaboliti, toplam nikotin eşdeğerleri (TNE) ve 4-(metilnitrosamino)-1-(3-piridil)-1-butanol (NNAL) idrar seviyelerindeki farklılıkları inceledik ve günde sigara gibi değişkenleri kontrol ettik (CPD TNE başına VOC'lerdeki farklılıkların yanı sıra, tütüne maruz kalmanın ve metabolik faktörlerin değil, ırksal farklılıklardan ne ölçüde sorumlu olduğunu değerlendirmek için.

Sonuçlar

Akrolein, akrilonitril, etilen oksit ve metilasyon ajanlarının metabolitlerinin konsantrasyonu, eş değişkenler için kontrol edildiğinde Siyahlarda Beyazlara kıyasla önemli ölçüde daha yüksekti. Metilleyici ajanların metaboliti dışında, TNE başına VOC'ler Siyahlar ve Beyazlar arasında farklılık göstermedi. TNE/CPD ve VOCs/CPD konsantrasyonları Siyahlarda önemli ölçüde daha yüksekti. Mentol, VOC seviyelerindeki ırk farklılıklarına katkıda bulunmadı.

Sonuçlar

Belirli bir CPD seviyesi için, Siyah sigara içenler muhtemelen Beyaz sigara içenlerden daha yüksek seviyelerde akrolein, akrilonitril ve etilen oksit alırlar. Bulgularımız, içilen sigara başına daha fazla nikotin ve toksik madde alan Siyahlar ile tutarlıdır; bu, diğer ırk gruplarına kıyasla yüksek hastalık risklerini açıklayabilir.


Bir Kimyasalın Güvenliğini Hangi Faktörler Etkiler?

Neden bazı kimyasallar diğerlerinden daha zararlıdır? Bir kimyasalın güvenliği değerlendirilirken potens, kalıcılık, çözünürlük, biyolojik birikim ve biyolojik büyütme gibi birçok faktör göz önünde bulundurulur. potens zarar vermek için gereken kimyasal miktarını ifade eder. Bir toksin ne kadar güçlü olursa, zarar vermek için gereken konsantrasyon o kadar düşük olur. kalıcılıkbir maddenin parçalanmasının ne kadar sürdüğünü ifade eder. Kalıcı kimyasallar, çevrede (hatta organizmalarda) uzun süre kaldıkları için daha büyük bir endişe kaynağıdır. çözünürlükkimyasalın su veya yağ gibi belirli çözücülerde çözülüp çözülmediğini ifade eder. Genel olarak, yağda çözünen (lipitte çözünen) toksinler daha tehlikelidir çünkü yağ dokularında birikebilirler (aşağıya bakınız), oysa suda çözünen toksinler vücuttan daha kolay atılabilir. Ayrıca, yağda çözünen toksinler vücut tarafından daha kolay emilir.

Biyobirikim

biyobirikimbir organizmanın dokularında yaşamı boyunca kimyasalların birikmesidir. DDT ve PCB'ler gibi biyolojik olarak birikmiş toksinler genellikle yağda çözünürken, ağır metallerin inorganik formları gibi suda çözünür toksinler de biyolojik olarak birikebilir. Örneğin kurşun dişlerde ve kemikte birikir ve cıva böbreklerde ve beyinde birikebilir.

Biyomagnifikasyon

biyomagnifikasyonbirbirini izleyen her trofik seviyede organizmalarda artan toksin konsantrasyonudur. Biyolojik olarak birikmiş toksinlere sahip organizmalar tüketildiğinde, toksinler avcılarına aktarılır (şekil (PageIndex))). Biyomagnifikasyon, besin zincirinin üst sıralarında yer alan bazı balık türlerinin neden başka bir ağır metal olan yüksek konsantrasyonlarda cıva ve kadmiyum içerdiğini açıklıyor.

Şekil (PageIndex): Biyomagnifikasyon. Biyo-büyütülmüş toksin, bir besin zincirinde birbirini izleyen dört trofik seviyeyi temsil eden organizmaların dokularında yoğunlaşır. Birincil üreticiler tarafından emilen toksinin çoğu, bu ilk trofik seviyede vücutlarında kalır. Biyomagnifikasyon yoluyla, toksin konsantrasyonu (çaprazlar) besin zincirinin yukarılarında artar. (Siyah noktalar diğer molekülleri temsil eder.) Bu nedenle üstteki organizmalar, düşük seviyelere göre daha yüksek doku toksin konsantrasyonuna sahiptir. Trofik seviye I, birincil üreticileri temsil eder, trofik seviye II, birincil tüketicileri temsil eder, trofik seviye III, ikincil tüketicileri temsil eder ve trofik seviye IV, üçüncül tüketicileri temsil eder. Sballesteros15'in fotoğrafı (CC-BY-SA).

Yüksek kalıcılığa, yağda çözünürlüğe ve biyolojik birikime ek olarak, biyomagnifikasyon, şu anda yasaklanmış olan insektisit diklorodifeniltrikloroetan'ın (DDT) neden bu kadar çok hasara yol açtığını açıklıyor. Üreticiler DDT'yi özümsediler ve giderek daha yüksek oranlarda tüketici seviyelerine aktardılar. Örneğin, sivrisinekleri kontrol etmek için bir bataklığa püskürtmek, bataklıktaki mikroskobik su organizmaları olan plankton hücrelerinde eser miktarda DDT birikmesine neden olacaktır. Planktonla beslenirken, istiridyeler ve bazı balıklar gibi filtre besleyiciler, yiyeceklerin yanı sıra DDT'yi de toplar. (DDT'nin planktondakinden 10 kat daha fazla konsantrasyonları istiridyelerde ölçülmüştür.) Konsantrasyon süreci, besin zincirinde bir trofik seviyeden diğerine doğru devam eder. İstiridyelerle beslenen martılar, avlarındaki konsantrasyonun 40 katı veya daha fazla DDT biriktirebilir. Bu, bu kısa besin zincirinin uzunluğu boyunca konsantrasyonda 400 katlık bir artışı temsil eder. Sonuç olarak, Kel Kartallar, pelikanlar, şahinler ve ospreyler gibi besin zincirinin tepesindeki apeks yırtıcıları, kontamine balıklarla beslenerek tehlikeli DDT seviyelerine ulaşır.

Biyo-büyüten başka bir madde de poliklorlu bifenildir (PCB). Ulusal Atmosfer ve Okyanus İdaresi (NOAA), Kuzey Amerika Büyük Gölleri'ndeki Huron Gölü'nün Saginaw Körfezi'nde PCB'nin biyomagnifikasyonunu inceledi (şekil (PageIndex))). Ekosistemin üreticilerinden (fitoplankton) kaynaklanan PCB konsantrasyonları, balık türlerinin farklı trofik seviyeleri aracılığıyla artmıştır. Apeks yırtıcısı walleye, fitoplanktona kıyasla dört kat daha fazla PCB miktarına sahipti. Ayrıca araştırmalar, bu balıkları yiyen kuşların, göl balıklarında bulunanlardan en az on kat daha yüksek PCB seviyelerine sahip olabileceğini buldu. Bu su ekosistemi, biyomagnifikasyonu incelemek için ideal bir fırsat sundu, çünkü PCB bu ortamda genellikle düşük konsantrasyonlarda bulunur, ancak apeks yırtıcıları çok yüksek konsantrasyonlarda toksin biriktirdi.

Şekil (PageIndex): Huron Gölü'nün Saginaw Körfezi ekosistemindeki çeşitli trofik seviyelerde bulunan poliklorlu bifenil (PCB) konsantrasyonları. X eksenindeki sayılar, artan trofik seviyenin bir işareti olan ağır azot izotopları (15 N) ile zenginleşmeyi yansıtır. Yüksek trofik seviyelerdeki balıkların, düşük trofik seviyelerdeki balıklardan daha fazla PCB biriktirdiğine dikkat edin. 15 azot zenginleştirme sırasına göre organizmalar fitoplankton, zebra midye, amfipod, beyaz enayi, alewife, sarı levrek, gökkuşağı kokusu ve walleye'dir. (kredi: Patricia Van Hoof, NOAA, GLERL)

Kalıcı Organik Kirleticiler (KOK'lar)

Kalıcı organik kirleticiler (KOK'lar), insan sağlığı ve ekosistemler için risk oluşturan bir grup organik kimyasaldır. Örnekler arasında pestisit diklorodifeniltrikloroetan (DDT) ve endüstriyel kimyasallar poliklorlu bifeniller (PCB'ler) ve per- ve polifloroalkil maddeler (PFAS) sayılabilir. Agent Orange (2,3,7,8-tetraklorodibenzo-p-dioksin TCDD) içindeki kirletici başka bir KOK'tur (bkz. Bilimsel Yöntem). Kalıcı organik kirleticiler aşağıdaki üç özelliğe sahiptir:

  • Kalici: KOK'lar çevrede uzun süre kalan kimyasallardır. Bazıları bozulmaya yıllarca, hatta on yıllarca direnebilirken, diğerleri potansiyel olarak diğer toksik maddelere dönüşebilir.
  • biyobirikimli: KOK'lar hayvanlarda ve insanlarda, genellikle yağ dokularında ve büyük ölçüde tükettikleri gıdalardan birikebilir. Bu bileşikler besin zincirinde yukarı doğru hareket ettikçe, kabul edilebilir sınırların binlerce katı olabilecek seviyelere konsantre olurlar.
  • Zehirli: KOK'lar insanlarda, vahşi yaşamda ve balıklarda çok çeşitli sağlık etkilerine neden olabilir. Sinir sistemi, üreme ve gelişim sorunları, bağışıklık sisteminin baskılanması, kanser ve endokrin bozulması üzerindeki etkilerle ilişkilendirilmişlerdir. Çoğu KOK'un kasıtlı üretimi ve kullanımı, insan sağlığına ilişkin hususlar (örneğin, sıtma kontrolü için DDT) ve/veya alternatif kimyasalların tanımlanmadığı çok özel durumlarda yapılan bazı muafiyetlerle dünya çapında yasaklanmıştır. Ancak, bazı KOK'ların istenmeyen üretimi ve/veya mevcut kullanımı, küresel bir endişe konusu olmaya devam etmektedir. KOK'ların çoğu on yıllardır üretilmemesine veya kullanılmamasına rağmen, çevrede bulunmaya devam etmektedir ve bu nedenle potansiyel olarak zararlıdır. Onları ilk başta bu kadar etkili yapan aynı özellikler, özellikle de kararlılıkları, çevreden yok edilmelerini zorlaştırıyor.

KOK'lar gibi çevresel kirleticilere maruz kalma ile insan sağlığı arasındaki ilişki karmaşıktır. Bu kalıcı, biyobirikimli ve toksik kimyasalların (PBT'ler) insan sağlığına ve çevreye uzun vadeli zarar verdiğine dair artan kanıtlar var. Bununla birlikte, özellikle insanlar soludukları hava, içtikleri su ve yedikleri yiyecekler yoluyla günlük olarak birçok farklı çevresel kirleticiye maruz kaldıklarından, bu kimyasallara maruz kalma ile sağlık etkileri arasında doğrudan bir bağlantı kurmak karmaşıktır. Çok sayıda çalışma, KOK'ları insanlarda bir dizi olumsuz etkiyle ilişkilendirmektedir. Bunlara sinir sistemi üzerindeki etkiler, üreme ve gelişme ile ilgili sorunlar, kanser ve genetik etkiler dahildir. Ayrıca, insan vücudundaki hormonları taklit eden çevresel kirleticiler konusunda artan bir kamuoyu endişesi vardır (endokrin bozucular).

Atmosferik süreçler yoluyla, biriktikleri ve potansiyel olarak hasara yol açabilecekleri karada veya su ekosistemlerinde biriktirilirler. Bu ekosistemlerden buharlaşarak tekrar atmosfere girerler ve tipik olarak daha sıcak bölgelerden daha soğuk bölgelere doğru hareket ederler. Sıcaklık düştüğünde atmosferin dışında yoğunlaşırlar ve sonunda çevre kutup ülkelerinde en yüksek konsantrasyonlara ulaşırlar. Bu süreçler aracılığıyla, KOK'lar, onlarca yıl sürebilecek bir döngü içinde orijinal salım kaynaklarından binlerce kilometre öteye gidebilir.

İnsanlarda olduğu gibi hayvanlar da çevrede hava, su ve yiyecek yoluyla KOK'lara maruz kalmaktadır. KOK'lar, dipte yaşayan canlıların onları tükettiği ve daha sonra daha büyük balıklar tarafından yenen tortullarda yıllarca kalabilir. Doku konsantrasyonları besin zincirinin her seviyesinde biyolojik olarak büyüyebildiğinden, balinalar, foklar, kutup ayıları, yırtıcı kuşlar, ton balığı, kılıçbalığı ve levrek dahil en büyük yırtıcılar, suyun kendisinden milyon kat daha fazla KOK konsantrasyonuna sahip olabilir. KOK'lar çevreye salındıktan sonra, belirli bir bölge içinde ve hava, su ve kara arasında transfer edilerek uluslararası sınırlar boyunca taşınabilirler.

Genel olarak yasaklanmış veya kısıtlanmış olsa da (şekil (PageIndex)), KOK'lar, &ldquo olarak adlandırılan uzun menzilli hava taşımacılığı ve biriktirme döngüsü aracılığıyla günlük olarak çevreye girerler ve çevreye girerler.çekirge etkisi.&rdquo&ldquograsshopper&rdquo süreçleri, KOK'ların çevreye salınmasıyla başlar. KOK'lar atmosfere girdiklerinde, bazen uzun mesafeler boyunca rüzgar akımlarıyla taşınabilirler.

Şekil (PageIndex): Avrupa Birliği ülkeleri tarafından çeşitli kalıcı organik kirleticilerin (KOK) emisyonları yıllar içinde azalmıştır. Bunlara hekzklorobenze (HCB), poliklorlu bifeniller (PCB'ler), dioksinler (TCDD gibi) ve toplam polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH'ler) dahildir. Ancak bu bileşikler çevrede uzun süre kalır. Avrupa Birliği Avrupa Çevre Ajansı'ndan (CC-BY) değiştirilen resim


İlgili Biyoloji Terimleri

  • hipotonik – Bir çözelti diğerinden daha fazla su ve daha az çözünen içerdiğinde.
  • Hipertonik – Karşılaştırıldığı çözeltiden daha yüksek konsantrasyonlu bir çözelti.
  • izotonik – Aynı çözünen konsantrasyonuna sahip iki çözelti.
  • ozmolarite - Çözünen kısımlardaki bir çözeltinin konsantrasyonunun su hacmine bölümü.

1. Bir bitki hücresi sulu bir çözeltiye yerleştirilir. Su hücreyi doldurur ve hücre basınçla sertleşir. Hücreye kıyasla çözeltinin tonisitesi nedir?
A. izotonik
B. Hipertonik
C. hipotonik

2. Dar beherlerde bulunan iki özdeş çözelti, yarı geçirgen bir zar ile ayrılır. Bir behere tuz eklenirse, tonisitesi artarsa, beherdeki su hacmine ne olur?
A. artacak
B. azalacak
C. Aynı kalacak


Referanslar

Becker RA, Borgert CJ, Webb S, Ansell J, Amundson S, Portier CJ, Goldberg A, Bruner LH, Rowan A, Curren RD, et al. Bir ISRTP çalıştayının raporu: ABD Regul Toxicol Pharmacol'a alternatif toksikolojik yöntemlerin dahil edilmesindeki ilerleme ve engeller. 200646(1):18-22.

Boyd WA, McBride SJ, Freedman JH. Genetik mutasyonların ve kimyasal maruziyetlerin Caenorhabditis elegans beslenmesi üzerindeki etkileri: yeni, yüksek verimli bir tarama testinin değerlendirilmesi. PLoS Bir. 20072(12):e1259.

Anderson GL, Cole RD, Williams PL. Caenorhabditis elegans ile davranışsal toksisitenin değerlendirilmesi. Çevre Toksikol Kimya. 200423(5):1235–40.

Boyd WA, McBride SJ, Rice JR, Snyder DW, Freedman JH. Caenorhabditis elegans üreme testi kullanılarak kimyasal toksisiteyi değerlendirmek için yüksek verimli bir yöntem. Toxicol Appl Pharmacol. 2010245(2):153–9.

Yang R, Rui Q, Kong L, Zhang N, Li Y, Wang X, Tao J, Tian P, Ma Y, Wei J, et al. Metallotiyoneinler, nematod Caenorhabditis elegans'ta Pekin'deki bahar festivali sırasında dış mekan ince partikül maddesinin (PM2.5) toksisitesini düzenlemek için insülin sinyalinin akış aşağısında hareket eder. Toksikol Res. 20165(4):1097–105.

Boyd WA, Williams PL. Üç nematod türünün bakıra duyarlılığının karşılaştırılması ve su ve toprak toksisite testlerinde kullanımları. Çevre Toksikol Kimya. 200322(11):2768-74.

Dengg M, van Meel JC. Farmasötik bileşiklerin hızlı toksisite değerlendirmesi için model sistem olarak Caenorhabditis elegans. J Pharmacol Toksikol Yöntemleri. 200450(3):209–14.

Schouest K, Zitova A, Spillane C, Papkovsky D. Kimyasalların Caenorhabditis elegans ve optik oksijen respirometrisi kullanılarak toksikolojik değerlendirmesi. Çevre Toksikol Kimya. 200928(4):791–9.

Sprando RL, Olejnik N, Cinar HN, Ferguson M. Caenorhabditis elegans, karmaşık bir nesne parametrik analizörü ve sıralayıcı ve aksenik sıvı ortam kullanarak suda çözünür bileşikleri toksisitelerine göre sıralamak için bir yöntem. Gıda Kimyasal Toksikol. 200947(4):722–8.

Wang D, Xing X. Nematod Caenorhabditis elegans'ta ağır metal maruziyetinden kaynaklanan akut toksisitenin neden olduğu hareket davranış bozukluklarının değerlendirilmesi. J Çevre Bilimi (Çin). 200820(9):1132–7.

Brenner S. Caenorhabditis elegans'ın genetiği. Genetik. 197477(1):71–94.

Xian B, Shen J, Chen W, Sun N, Qiao N, Jiang D, Yu T, Men Y, Han Z, Pang Y, et al. WormFarm: otomatikleştirmeye yönelik nicel bir kontrol ve ölçüm cihazı Caenorhabditis elegans yaşlanma analizi. Yaşlanma sCell. 201312(3):398–409.

Jin C, Li J, Green CD, Yu X, Tang X, Han D, Xian B, Wang D, Huang X, Cao X, et al. Histon demetilaz UTX-1 düzenler C. elegans insülin/IGF-1 sinyal yolunu hedefleyerek yaşam süresi. Hücre Metab. 201114(2):161–72.

Sternberg PW. Post-genomik C. elegans dünyasında çalışmak. Hücre. 2001105(2):173–6.

Li Y, Gao S, Jing H, Qi L, Ning J, Tan Z, Yang K, Zhao C, Ma L, Li G. Nematod ve kemirgen arasındaki kimyasal akut toksisitenin korelasyonu. Toksikol Res. 20132(6):403–12.

Jung SK, Aleman-Meza B, Riepe C, Zhong W. QuantWorm: Caenorhabditis elegans fenotipik tahlilleri için kapsamlı bir yazılım paketi. PLoS Bir. 20149(1):e84830.

Mathew MD, Mathew ND, Ebert PR. WormScan: Caenorhabditis elegans'ın yüksek verimli fenotipik analizi için bir teknik. PLoS Bir. 20127(3):e33483.

Zhang W, Liu Y, Sun N, Wang D, Boyd-Kirkup J, Dou X, Han JD. Genomik, epigenomik ve transkriptomik özelliklerin entegre edilmesi, yumurtalık kanserinde kötü prognozun altında yatan modüler imzaları ortaya çıkarır. Hücre Temsilcisi 20134(3):542–53.

Wahlby C, Kamentsky L, Liu ZH, Riklin-Raviv T, Conery AL, O'Rourke EJ, Sokolnicki KL, Visvikis O, Ljosa V, Irazoqui JE, et al. Yüksek verimli C. Elegans testleri için bir görüntü analizi araç kutusu. Nat Yöntemleri. 20129(7):714–6.

Gomes P, Cassanas G, Bingham C, Halberg F, Lakatua D, Haus E, Uezono K, Ueno M, Matsuoka M, Kawasaki T, et al. Endokrin yıllık değişkenliğin bireyselleştirilmiş temel bileşen analizi. Prog Clin Biol Arş. 1987227B:521–32.

Chih-Chung Chang C-JL. LIBSVM: destek vektör makineleri için bir kitaplık. ACM Trans Intell Syst Technol. 20112:1–27.

Finansman

Bu çalışma “Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı” Hibesi (# 31401025, 81273108, 81641184), Pekin'deki “Sermaye sağlık araştırması ve özel geliştirme” Projesi (# 2011–1013-03), “Pekin Açılış Fonu” tarafından desteklenmiştir. Çevresel Toksikolojinin Anahtar Laboratuvarı” (# 2015HJDL03), Çin Bilimler Akademisi'nden (CAS YZ201243'ten J.-DJH'ye) ve Çin'in Shandong Eyaleti Doğa Bilimleri Vakfı'ndan (ZR2017BF041) hibeler.

Veri ve materyallerin mevcudiyeti

Mevcut çalışma sırasında kullanılan ve analiz edilen veri kümeleri, makul talep üzerine ilgili yazardan temin edilebilir.


REAKTİF OKSİJEN TÜRLERİ: Metabolizma, Oksidatif Stres ve Sinyal İletimi

Klaus Apel ve Heribert Hirt
Cilt 55, 2004

Soyut

▪ Özet Çeşitli reaktif oksijen türleri (ROS), aerobik metabolizmanın yan ürünleri olarak bitkilerde sürekli olarak üretilir. ROS türlerinin doğasına bağlı olarak, bazıları oldukça toksiktir ve çeşitli hücresel enzimatik ve . Devamını oku

Şekil 1: Temel durum üçlü oksijeninin enerji transferi veya sıralı tek değerli indirgenmesi ile farklı ROS üretimi.

Şekil 2: Kloroplastlarda ve peroksizomlarda ROS üretimine yol açan yüksek ışık stresi altında fotosentetik elektron taşınmasının temel özellikleri. Alle için iki elektron lavabo kullanılabilir.

Şekil 3: Süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT), askorbat-glutatyon döngüsü ve glutatyon peroksidaz (GPX) döngüsü ile enzimatik ROS temizlemenin başlıca modları. SOD hidro dönüştürür.

Şekil 4: Hücresel ROS algılama ve sinyalleme mekanizmalarının şematik gösterimi. Membran lokalize histidin kinazlar gibi ROS sensörleri, hücre dışı ve hücre içi ROS'u algılayabilir. Hücre içi RO.

Şekil 5: (a) patojen saldırısı veya (b) abiyotik stres koşulları altında ROS'un farklı rolleri. Patojen saldırısı üzerine, reseptör kaynaklı sinyalizasyon, plazma membranını veya apoplastta lokalize oksidazı aktive eder.


Modül 5 / Sorgu Sorusu 4

Geçen hafta, diğer denge sabitlerinin yanı sıra Ksp'ye kısaca değindik. Bu haftanın notunda Ksp'yi daha fazla keşfedeceğiz.

İlk önce iyonik bileşiklerin suda çözündüğü mekanizmalara ve çözünen maddenin suda başarılı bir şekilde çözünmesi için gerekli olan koşullara bakacağız.

Ardından, Aborijin Halkının, toksinlerin sudaki çözünürlüğü ilkesini, tüketmeden önce onları yiyeceklerinden çıkarmak için nasıl kullandığını keşfedeceğiz.

Bunu takiben, üretilen bir bileşiğin bir çökelti olarak mı yoksa sulu halde mi görüneceğini tahmin etmemize izin vermek için genel çözünürlük kurallarını keşfedeceğiz.

Bundan sonra iki iyonik çözeltiyi karıştırdığımızda oluşacak çökeltiyi belirleyeceğiz. Bu iki yöntem kullanılarak yapılır. Birincisi, reaktanlar arasındaki reaksiyonun genel çözünürlük kurallarını kullanarak çökeltiler oluşturup oluşturamayacağını belirlemek için çözünürlük kurallarını kullanmamızdır. Ayrıca, bir çökelti oluşup oluşmayacağını tahmin etmek için reaksiyon bölümünü (Q) Ksp değeriyle karşılaştırırız.

Bu haftanın notlarının sonuna doğru, Ksp formülünün ve genel olarak diğer Keq'in matematiksel türetilmesini gözden geçireceğiz.

Son olarak, iyonik bir bileşiğin çözünürlüğünü hesaplamak için bir soru üzerinden geçeceğiz.

Preliminary HSC Chemistry'den iyonik bileşiklerin kısa özeti

Bu haftanın materyali onları mercek altına aldığından, iyonik bileşiklerin hızlı bir revizyonunu yapalım.

Ionic compounds are substances that are formed where their atoms are joined via ionic bonds. When one atom completely transfers its valence electron(s) to another atom, an ionic bond is formed between the two.

The atom that donated its valence electron(s) becomes a charged atom called an ion.

More specifically, it is an cation as it is positively charged by having fewer electron(s) than its neutral atomic state.

The atom that accepted the valence electron(s) is called the anion as it has more electrons than its neutral atomic state.

So, anions are negatively charged atoms (ions).

The magnitude of their charge is proportional on the number of electrons that it has donated or accepted.

The charge of the cation and anion are equal but differ in their signs (positive or negative). This essentially creates electrostatic attraction which is the ionic bond.

Relationship between ionic compounds and salts

There are many definitions for the term ‘salt’ which differ depending on the level of chemistry you are studying.

One possible definition for salt is a product (compound) of an acid-base reaksiyon. The formation of a salt is illustrated in diagram below, where the salt is a product of the reaction between a Bronsted-Lowry Acid and a Bronsted-Lowry Base.

A Bronsted-Lowry acid is a substance that donates a proton (hydrogen ion) in a chemical reaction

A Bronsted-Lowry base is a substance that accepts a proton (hydrogen ion) in a chemical reaction.

Please do note the difference in definitions between a Bronsted-Lowry Acid/Base and an Arrhenius Acid/Base which we explored in last week’s notes.

The effect of their differing definitions will have consequences on how you write out the chemical equilibrium reaction for the dissolution of acids and bases.

Also note that weak Bronsted-Lowry acids and bases will result in the above equation having a two-way arrow to indicate equilibrium. The above diagram shows a single way arrow, depicting a strong acid under Bronsted-Lowry definition where all strong acid molecules (H-X) donates its proton (H+ ion) to the base, “C”.

Strong acids and bases do not form equilibrium reactions, their dissociation into ions is depicted as one way arrow only as such above.

However, like we said last week, we will formally introduced strong/weak acids and bases in Module 6. We just felt like talking about them here as we were here already and saw some relevance to start building some first impressions on acids & bases.

Learning Objective #1 - Describe and analyse the processes involved in the dissolution of ionic compounds in water

The dissolution of ionic compounds in water can be separated into three processes:

The interaction between solvent molecules (the water)

The interaction between solute molecules (the ionic compound)

The interaction between the molecules of the solute and solvent

The reason to this is because that, prior to the dissolution process, there is interaction between water molecules via hydrogen bonding which must be broken for ions to dissolve in water. Also, there is electrostatic attraction interactions between the ions of an ionic compound, forming their ionic bonds. These bonds also need to be broken for ions to dissolve in water.

When the solute is added to the solvent, it is the interaction between the water molecules and the ionic compounds that allows the compound to dissolve in water.

Water is a polar molecule due to the electronegativity differences between hydrogen and oxygen. Oxygen is more electronegative than hydrogen which results in the oxygen atom ‘pulling/attracting’ more electrons towards oxygen atom and away from two hydrogen atoms.

This results in the hydrogen atoms being partially positively charged and the oxygen atom being partially negatively charge. Moreover, the lone pair of electrons in water molecules repels the electrons between the electrons in the two O-H bonds, giving water a bent shape which enhances its polarity. Collectively, this result in the polar nature of water molecules.

As ionic compounds comprise of cations and anions, when an ionic compound interacts water, the cations will be attracted to the partially negatively charged oxygen atom of water molecules. Vice versa, the anions will be attracted to the partially positively hydrogen ions of water molecules. This attraction between ions and water molecules is called ion-dipole force.

The ion-dipole force weakens the strength of the electrostatic attraction and breaks the ionic bonds between the cation and anions holding the ionic compound together. Also, this force also breaks the hydrogen bonds between water. Hydration is the process whereby the ion-dipole force causes ions to be separated and be surrounded by water molecules. This process gives off energy known as hydration energy.

Hydration energy is the energy that is given off when an ion of an ionic compound are hydrated, or surrounded by water.

For an ionic compound to successfully dissolve in water, the hydration energy must be greater than the lattice energy of the ionic compound as well as the energy required to break the hydrogen bonding between water molecules. Lattice energy is the energy that was released when the ionic bond was formed between cation and anions via electrostatic attraction to make the ionic compound).

Also, the hydration energy released due to the formation of the ion-dipole bond or force must be large enough to break the hydrogen bonding between water molecules as well. If not, the ions of the ionic compound will not be hydrated or dissolve.

Beyond Syllabus Information:

The water molecules surrounding the ions effectively minimises the electrostatic attraction between the cation and anions, disallowing formation the ionic bonds by creating a ‘shield’ of water molecules.

Due to the significantly smaller size of individual ions compared to its undissolved form as an ionic compound, when the ions are hydrated, the ionic bonds are broken and ions separated evenly throughout the water molecules (solvent). This decrease in size from ionic compound crystals to individual ions is what we see as the physical change when dissolving ionic compounds.

The amount of water molecules that an ion can attract will depend on the ratio between the ion’s charge to its surface area.

So, an ion with a small surface area but a high charge (e.g. 5+) will attract more molecules than an ion with high surface area but equal charge (e.g. 5+) which we explored in Preliminary HSC Chemistry course.

Recall from earlier, the charge of an ion will depend on how many electrons it accepted or donated. For instance, a neutral atom that donated 5 electrons will have a charge of 5+.

Vice versa, a neutral atom that accepted 5 electrons will have a charge of -5.

Establishing equilibrium when dissolving ionic compounds in water

Equilibrium occurs when a solution is saturated by an ionic compound.

This means that there will not be enough water molecules to be shield every ions away from each other, i.e. when water molecules are attracted to a new ion and, form ion-dipole forces, they will move away and dehydrated another ion which they were previously attracted to.

Therefore, in an aqueous ionic solution, there is a sürekli breaking of ion-dipole bonds, hydrogen bonds and ionic bonds.

Since this process will repeats back-and-forth, an dynamic equilibrium is formed which can be expressed as:

NaCl(s) + H2O(l) <-> Na+ (aq) + Cl– (aq) + H2O(l)

We could can leave out water as it is a spectator molecule but we are putting it here for illustration purposes.

Having explored dynamic equilibrium in the first week, we know that the rate of the forward reaction is equal to the rate of the reverse reaction.

Hence the rate at which the water molecules surround an ion is equal to the rate at which water molecules are removed from the ion as they attracted to another ion (dehydrating the ion.).

Learning Objective #2 - Investigate the use of solubility equilbria by Aboriginal and Torres Strait Islander Peoples when removing toxicity from foods

Macrozamia is a type of cycad plant as per learning objective.

Let’s explore how Aboriginal People and Torres Strait Islander People are able to remove toxins from macrozamia seeds so they can consume it harmlessly.

Cycads such as Macrozamia have a large, high density seed that is surrounded by a layer of flesh called sarcotesta. The pigments in the sarcotesta gave the cycads’ seeds their colourful colours.

Prior to the colonisation of Australia by the European in the white settlement, there were Dutch explorers that consumed the seeds of Macrozamia plants. It was documented by James Drummond, a botanist who was a early settler in Australia, that eating the fruit without prior processing resulted in many symptoms such as vomiting and unconsciousness.

The Aboriginal people are able to use a variety of food processing methods to detoxify Macrozamia. According to sources from Grey and Moore, the aboriginal people used anaerobic fermentation techniques to process and detoxify the seeds of Macrozamia.

The detoxification process involved cutting the sarcotesta of the seed and submerging the food directly in shallow lakes for leaching. There are toxic substances such as cycasin and macrozamin in macrozamia’s sarcotesta. The slicing of the sacrotesta increased the surface area whereby toxins can be leached out. Sometimes the cycad was grounded down to further increase the surface area for leaching.

The washing process was done delicately to prevent toxic substances of the fruit to pollute nearby water channels which was used as potable water.

Following this, the seeds were buried in holes and concealed the hole from sunlight using a blanket of leaves. NS fermentation process for the fruits was approximately two weeks until the sarcotesta became mouldy. The holes had a depth of approximately a woman’s arm length (50 to 60 centimetres deep) with a diameter of 30 centimetres.

Overall, these deep holes provided an environment that was deprived of oxygen (anaerobic), absent of sunlight and at a temperature suitable for fermentation to occur. Moreover, this minimised the risk of other organisms such as bugs and marsupials with the capacity to burrow from eating the seeds.

As time was forwarded to the late nineteenth century, bags were used submerge seeds in salt water which was usually attached to trees in the nearby lakes. A rope was used to close off the bag’s opening to prevent the water and endosperm of the food (see diagram below) from escaping.

It is important to note that the Noongar People, aboriginal people from southwest Australia, did not eat the endosperm of the Macrozamia. Instead, they only ate the sarcotesta (outermost flesh section).

On the other hand, Aboriginal people from the eastern board of Australia took a different approach in consuming the Macrozamia.

Rather than discarding the endosperm, they consumed it. However, unlike the Noongar People, they did not consume the sarcotesta. It is still not clear to why this is the case.

Below is a diagram of the fruit, Macrozamia.

There are toxic substances such as cycasin and macrozamin in the sarcotesta and endosperm. Aboriginal people removed most of such toxins from by leaching them out in water of shallow lakes (‘soak pools’).

Cycasin is soluble in water so it can be dissolved leached out from the fruit and into the water. It is important to note that since the leaching was opened in an open system (flowing water in the shallow lakes), the solubility equilibrium, Cycasin(s) <-> Cycasin(aq), was never allowed to be reached to reach equilibrium. However, while the solubility equilibrium could exist in nature, it was never reached equilibrium. Either way, the removal of cycasin and macrozamin through leaching was successful as it is soluble in water.

Other methods that were used included leaving the fruits out to age nerede sunlight help breakdown the chemical structure of the toxin, effectively reducing the toxins in the food.

Sometimes the fruits and its seeds were roasted prior to leaching which also helps breakdown the toxins’ chemical structure and reduce their levels.

The overall fermentation process allowed Aboriginal People to make the taste of the sarcotesta more potent, elevate texture, increase nutritional value (Vitamin A and D) and facilitate the remove the endosperm from the sarcotesta for consumption (Aboriginal people on eastern Australia) or disposal (Noongar People).

Another food source that was consumed by Aboriginal People and Torres Strait Islanders People (specifically the Tiwi People living from the Tiwi islands) in Northern Territory was bitter yam.

The process was similar to the detoxification process of cycads where they were roasted using earth ovens ve leached prior to consumption. This process of leaching removed toxic oxalates from the yam.

Learning Objective #4 - Derive equilibrium expressions for saturated solutions in terms of Ksp and calculate the solubility of an ionic substance from its Ksp value

Notice in the learning objective, the term ‘saturated solutions’ is used instead of unsaturated solutions.

This is because for an equilibrium to be established in the event of the dissolution of an ionic substance, the ionic compound must saturate the solution. This is because unsaturated solutions do not have enough ions dissolved to form trace quantities of precipitate and hence cannot form an equilibrium between the ionic compound and its ions.

Recall the concept of reaction quotient (Q) that we touched on last week. It was used to compare to the Keq value. By comparing the Q and Keq value, it is possible to determine which way the equilibrium position will shift in order to make Q equal to Keq, which is happens at equilibrium.

Recall that there many types of Keq including Ka, Kb, Kc, Kp and Ksp.

Let’s take a closer look into the relationship between Qsp and Ksp here.

The generic formula for the dissolution of an ionic compound such as Calcium Fluoride is:

As we have talked about in last week’s note, to calculate the reaction quotient, Q, you just take the initial or current concentrations of the calcium ions and fluoride ions and multiply them together (after taking into account mole ratio). There is no fractions so we don’t need to divide by the reactants because we exclude solids and pure liquids from equilibrium expressions where the reasons have already been discussed in the prior weeks’ notes.

There are questions for you to practice at the end of this week’s notes. You can check solutions after you do em’.

If Q is greater than Ksp, it would mean that the equilibrium must shift to the left so that Q equals to Ksp (Please refer to previous week’s note if you are unfamiliar with the reaction quotient and Keq relationship). This would mean that more CaF2 solid, or precipitate, will form. The precipitate will stop forming when the value of Q is equal to Ksp. At this point, the solution will be saturated, i.e. at equilibrium. Solutions with Q greater than Ksp are called supersaturated solutions – precipitate will form as long as Q is greater than Ksp or until Qsp = Ksp.

If Q is equal to Ksp, it would mean that the dissolved ionic compound is at equilibrium and the solution is completely saturated. In this situation, addition of more solute (ionic compound) will not dissolved. Solutions with Q equal to Ksp are called saturated solutions. These solution contains the maximum amount of ions, in terms of concentration, that can be dissolved or exist in solution. In this situation of saturated solutions, the rate of precipitation is equal to rate of dissolution so no precipitate will form and no more solid will dissolve. This is because as precipitate are formed, they are immediately dissolved, i.e. no precipitate is formed as there is numara shift in equilibrium position as system is at equilibrium.

NOT: For HSC purposes, trace (very small quantities) quantities of precipitates are formed when Qsp = Ksp. This is because the concentration of ions is just enough to make a saturated solution, allowing trace quantities of precipitates to be formed. However, if the question only says ‘precipitate’ and OLUMSUZ ‘trace precipitate’ then numara precipitate will form when Qsp = Ksp.

If Qsp is less than Ksp, it means that the equilibrium will shift to the right so that Q equals to Ksp. When Q is less than Ksp, it means that the solution is unsaturated and no precipitate will form from the aqueous ions. In this situation, if you add more of the ionic compound, more of it will dissolve to form its ions. So, the concentration of the ionic compound will not increase as no precipitate (ionic compound) will form. This will continue to happen as you add more ionic compound and dissolution will only stop you have added enough so that Q is equal to Ksp. Solutions with Q less than Ksp are called unsaturated solutions and precipitate will not form as long as Q is less than Ksp.