סטריאוכימיה
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
סטריאוכימיה (באנגלית: Stereochemistry) היא ענף בכימיה העוסק במבנה המרחבי של התרכובות השונות ברמה המולקולרית (כלומר - הענף אינו עוסק בצורה ובמראה של החומרים השונים (לדוגמה: אבקה צהובה, נוזל אדום, גז שקוף), אלא בסידור המרחבי של האטומים המרכיבים את החומר).
למרות שהענף עוסק בכל החומרים, מתייחס המושג סטריאוכימיה בעיקר לתרכובות אורגניות, זאת לאור המגוון העצום של הצורות המרחביות בהן הן מסודרות, בהשוואה לתרכובות אנאורגניות.
הסטריאוכימיה מנסה למיין את החומרים השונים לקבוצות שונות, לפי סידורם המרחבי. למשל, תרכובות מסוימות הינן קוויות, אחרות מישוריות, והשאר תלת-ממדיות. תרכובות מסוימות, כשהן מוקרנות באור מקוטב, מסיטות אותו לכיוון ימין, ואחרות מסיטות אותו לכיוון שמאל.
לנתונים אלו חשיבות עליונה בהבנתם של תהליכים ותגובות כימיים. הסטריאוכימיה מנסה להסביר את התרחשותן של תגובות כימיות, וכן את מהירותן, מההיבט המרחבי. לכיוון, לזווית ולמיקום שבהם נפגשות שתי מולקולות השפעה מכרעת על הסבירות לקיומה של התגובה, וכן על התוצרים שיתקבלו, והסטריאוכימיה מנסה להתחקות אחר גורמים אלו.
בטבע קיימות מולקולות רבות, להן נוסחה מולקולרית זהה (כלומר, מספר אטומים זהה מכל סוג), אך בהן האטומים מסודרים באופן שונה. מולקולות כאלו נקראות איזומרים; הסטריאוכימיה עוסקת בקבוצה אחת של מולקולות אלו: האיזומרים המרחביים (סטריאואיזומרים).
[עריכה] הסטריאוכימיה בשירות הביולוגיה
לסטריאוכימיה חשיבות רבה בביולוגיה, במיוחד בחקר האנזימים. הענף חוקר את המבנה המרחבי של האתר הפעיל באנזים, ומנסה לעמוד על השפעת ההתאמה המרחבית שבין האנזים והסובסטרט על קצב הפעילות של האנזים, וכן על העדפתו הספציפית לסובסטרטים מסוימים בלבד. בדומה, משמשת הסטריאוכימיה לחקר ההתאמה בין הורמונים ובין הקולטנים שלהם, בין נוירוטרנסמיטרים בתאי עצב ובין הקולטנים שלהם, וכדומה.
טרגדיית התָלִידוֹמִיד, שהתרחשבה בתחילת שנות ה-60, ממחישה את חשיבותה של הסטריאוכימיה. התרופה, אשר יוצרה בגרמניה ב-1957 ונועדה לשמש נגד בחילות שחוות נשים בהריון, גרמה למומים מולדים בעשרות אלפי תינוקות, עד להורדתה מן המדפים ב-1961. מאוחר יותר הסתבר שמולקולת התלידומיד קיימת בשני סטריאואיזומרים - L-תלידומיד, המסיט אור מקוטב לשמאל, ו-D-תלידומיד, המסיט אור מקוטב לימין. האיזומר הראשון פועל כתרופה נגד בחילות, ואילו השני גורם למומים מולדים. שני האיזומרים מומרים האחד לשני בַּגוף, כך שגם נטילת האיזומר הראשון בלבד גורמת למומים מולדים. בזמן יצור התרופה היה תחום הסטריאוכימיה בחיתוליו, והתוצאות החמורות הביאו להאצה משמעותית בהתפתחות התחום.
דוגמה נוספת לחשיבות המבנה המרחבי בביולוגיה ניתן למצוא בחוש הראייה. יכולת הראייה בכל הייצורים החיים, למרות שהיא שונה באופן ניכר מייצור לייצור, מתבססת בכולם על האלדהיד רֵטִינַל. לתרכובת זו, המצויה באדם בקנים ובמדוכים שבעין, שני איזומרים. כשאור פוגע במולקולה, מנת האנרגיה של האור גורמת למולקולה לעבור מהתצורה של האיזומר האחד - 11-ציס-רטינל - לזו של האיזומר השני - 11-טרנס-רטינל. הרטינל מחובר ברשתית העין לאנזים אוֹפְּסין (שמו נגזר מהמילה אופטיקה); יחדיו הם יוצרים קומפלקס הנקרא רוֹדוֹפּסין. השינוי הדרסטי במבנה המרחבי של הרטינל, הנגרם כתוצאה מהאור, גורם לאלדהיד להינתק מהאנזים, שכן כעת הוא כבר אינו מתאים בצורה מושלמת לאתר הפעיל של האנזים. הניתוק גורם לתגובת השרשרת המביאה ליצירת גירוי בנוירונים (תאי העצב), אותו אנו תופסים כ"ראיה".
אף מבחינה היסטורית היה זה ביולוג אשר גילה לראשונה כמה מהתגליות שהיוו את הבסיס לסטריאוכימיה. הצרפתי לואי פסטר, שנחשב לאבי המיקרוביולוגיה, גילה ב-1843 שגבישי חומצה טַרְטַרִית, הנוצרים כמשקע בחביות יין, מסיטים אור מקוטב לכיוון אחד, ואילו גבישי חומצה טרטרית שסונתזו באופן מלאכותי לא מסיטים אור מקוטב. פסטר מִיֵין בשקדנות, בעזרת מלקחיים זעירות, את הגבישים המלאכותיים לשתי קבוצות, וגילה שגבישי הקבוצה האחת מהווים "תמונת ראי" של גבישי הקבוצה השניה. הוא גילה שעקב כך, גבישי הקבוצה הראשונה (הזהים לגבישים הטבעיים בחביות היין) מסיטים אור מקוטב בכיוון השעון, וגבישי הקבוצה השנייה - נגד כיוון השעון. תערובת שווה של שני הסוגים - שני האיזומרים - אינה מסיטה אור מקוטב כלל. תערובת כזו נקראת תערובת רָצֶמִית; בלטינית רצמוס פירושו אשכול ענבים, והחומצה הטרטרית, שבה גילה פסטר את התופעה, מקורה בענבי היין.
| כימיה אנליטית · ביוכימיה · כימיה אנאורגנית · כימיה אורגנית · כימיה אורגנומתכתית ·כימיה פיזיקלית · כימיה תאורטית · כימיה חישובית · אלקטרוכימיה · סטריאוכימיה · כימיה פולימרית · כימיה סביבתית · כימיה רפואית · כימיה סופרא מולקולרית · פרמקולוגי · תרמוכימיה · כימיה גרעינית · פוטוכימיה
ראו גם: הטבלה המחזורית · רשימה של תרכובות אנאורגניות · רשימה של תרכובות אורגניות · כימיה - מונחים |

