الجهد الزائد (الكيمياء)

التحليل الكهربائي للماء هو تحلل الماء (H₂O) إلى عنصريه الأساسيين، الأكسجين (O₂) والهيدروجين (H₂)، وذلك بتمرير تيار كهربائي خلاله. عند الكاثود، يُختزل جزيئان من الماء لتكوين غاز الهيدروجين وأيونات الهيدروكسيد. وعند الأنود، يتأكسد جزيئان من الماء لتكوين غاز الأكسجين والبروتونات وإلكترونات.

A method using high-pressure saturated steam at high temperatures to sterilize equipment and supplies. A typical cycle is 121 °C (250 °F) at 100 kPa (15 psi) above atmospheric pressure for 15 minutes. This combination of heat and moisture effectively denatures proteins and enzymes, killing all microorganisms, including resilient bacterial spores.

يستخدم الإشعاع فوق البنفسجي القاتل للجراثيم (UVGI) الأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة من النوع C (UVC)، عادةً بطول موجي 254 نانومتر، لقتل الكائنات الدقيقة أو تعطيلها. يُعطّل ضوء الأشعة فوق البنفسجية C الأحماض النووية (DNA وRNA) للبكتيريا والفيروسات ومسببات الأمراض الأخرى، مما يُدمر قدرتها على التكاثر والتسبب في الأمراض. تُستخدم هذه الطريقة غير الكيميائية للتطهير لتعقيم الهواء والماء والأسطح.

في عام ١٩٢١، قام فريدريك بانتينغ وتشارلز بيست، تحت إشراف جون ماكليود في جامعة تورنتو، بعزل الأنسولين من مستخلصات بنكرياس الكلاب. ثم طوّر الكيميائي الحيوي جيمس كوليب عملية تنقية، مما جعل المستخلص آمنًا للاستخدام البشري. حوّل هذا الاكتشاف داء السكري من النوع الأول من مرض قاتل إلى حالة يمكن السيطرة عليها، وحصل بانتينغ وماكليود على جائزة نوبل عام ١٩٢٣.

يُحفّز ضوء الشمس، وتحديدًا الأشعة فوق البنفسجية من النوع ب (UVB) ذات الأطوال الموجية بين 290 و315 نانومتر، تخليق فيتامين د في الجلد. عندما تصطدم فوتونات الأشعة فوق البنفسجية من النوع ب بالجلد، فإنها تُسبّب التحويل الضوئي الكيميائي لـ 7-ديهيدروكوليستيرول إلى بريفيتامين د3، والذي يتزامر بدوره ليُصبح فيتامين د3 (كوليكالسيفيرول). تُعدّ هذه العملية المصدر الطبيعي الرئيسي لفيتامين د للبشر.

في العديد من الفقاريات ذات الدم البارد، كالأسماك والبرمائيات، يُعدّ تغير اللون عملية فسيولوجية بطيئة تُنظّمها الهرمونات. تنتقل حبيبات الصبغة داخل الخلايا الصبغية على طول الهيكل الخلوي للأنابيب الدقيقة. تُسبب هرمونات مثل الهرمون المحفز للخلايا الصبغية (MSH) تشتت الصبغة (تغميق اللون)، بينما يُحفز الميلاتونين أو الهرمون المُركّز للخلايا الصبغية (MCH) تجمّعها (تفتيح اللون)، مما يُكيّف لون الحيوان مع بيئته خلال دقائق إلى ساعات.

يُعدّ تدرج التنوع العرضي أحد أكثر الأنماط العالمية شهرةً في علم البيئة. وهو يصف الزيادة العامة في التنوع البيولوجي، مُقاسًا بثراء الأنواع، من المناطق القطبية ذات خطوط العرض العالية إلى المناطق الاستوائية ذات خطوط العرض المنخفضة. يُلاحَظ هذا النمط عبر مجموعة واسعة من المجموعات التصنيفية، بما في ذلك الثدييات والطيور والحشرات والنباتات، في البيئات البرية والبحرية على حد سواء.

ينص هذا القانون على أن كتلة المادة المتغيرة عند القطب أثناء التحليل الكهربي تتناسب طرديًا مع كمية الكهرباء المنقولة. ويعبر عن هذه العلاقة بالمعادلة [latex]m = \frac{Q}{F} \frac{M}{z}{z}[/latex]، حيث m هي الكتلة، وQ هي الشحنة الكهربائية الكلية، وF هي ثابت فاراداي، وM هي الكتلة المولية، وz هي عدد تكافؤ أيونات المادة.

A physical sterilization method that removes microorganisms from liquids and gases by passing them through a filter with a pore size small enough to retain the microbes. A common pore size for sterilizing filtration is 0.22 micrometers (µm), which effectively removes most bacteria. This technique does not kill microorganisms but physically separates them, making it ideal for heat-labile solutions.

رابطة الببتيد هي رابطة كيميائية تساهمية تتكون بين جزيئين من الأحماض الأمينية. وهي تربط مجموعة الكربوكسيل ([latex]-COOH[/latex]) لأحد الأحماض الأمينية بالمجموعة الأمينية ([latex]-NH_2[/latex]) لحمض أميني آخر، مما يؤدي إلى إطلاق جزيء من الماء في تفاعل تخليق الجفاف. هذه الرابطة من نوع الأميد أساسية لتكوين سلاسل عديد الببتيد، وهي أساس البنية الأولية للبروتين.

قيمة D هي الوقت المطلوب عند درجة حرارة محددة لقتل 90% (أو تخفيض لوغاريتم واحد) من مجموعة الكائنات الحية الدقيقة المستهدفة. وهي معلمة حاسمة في التعقيم الحراري، حيث تقيس مقاومة الميكروب للحرارة. على سبيل المثال، إذا كان تعداد جراثيم [latex]10^6[/latex] لديه قيمة D-دقيقتين، فإن الأمر يستغرق دقيقتين لتقليلها إلى [latex]10^5[/latex].

يُظهر اللومينول (C8H7N3O2) تألقًا كيميائيًا أزرق قويًا عند مزجه مع عامل مؤكسد في محلول قاعدي. يتطلب ذلك استخدام عامل حفاز، غالبًا ما يكون مركبًا حديديًا مثل الهيم في الهيموغلوبين. يُؤكسد هذا التفاعل اللومينول، مُشكلًا بيروكسيدًا غير مستقر يتحلل إلى 3-أمينوفثالات في حالة إثارة إلكترونية. ثم تتحلل هذه الحالة المثارة، مُصدرةً فوتونًا أزرق.

تمسخ البروتين هو العملية التي يفقد فيها البروتين بنيته الأصلية ثلاثية الأبعاد. يحدث هذا الخلل في التراكيب الثانوية والثالثية والرباعية نتيجة عوامل ضغط خارجية كالحرارة، أو ارتفاع درجة الحموضة (pH)، أو المذيبات العضوية، أو الإشعاع. وبينما يبقى التسلسل الأساسي للأحماض الأمينية سليمًا، فإن فقدان الشكل يؤدي إلى فقدان الوظيفة البيولوجية للبروتين.

التنفس الخلوي عبارة عن سلسلة من تفاعلات الأكسدة والاختزال حيث تتأكسد الجزيئات العضوية، مثل الجلوكوز، لإطلاق الطاقة. ويتأكسد الجلوكوز ([latex]C_6H_6H_{12}O_6[/latex]) إلى [latex]CO_2[/latex]، بينما يُختزل الأكسجين ([latex]O_2[/latex]) إلى ماء ([latex]H_2O[/latex]). تنقل هذه العملية الإلكترونات من خلال سلسلة نقل الإلكترونات، مما يخلق تدرجًا بروتونيًا يحفز تخليق الأدينوسين الثلاثي الفوسفاتي، وهو عملة الطاقة الأساسية للخلية.