Kaj je dimer?

Dimer je kemična spojina, sestavljena iz dveh monomerov ali podenot, ki sta si strukturno podobni. Dve podobni molekuli, povezani skupaj, tvorita dimer, medtem ko bi številne podobne molekule, povezane skupaj, tvorile polimer. Dimeri se običajno držijo skupaj s kovalentnimi ali vodikovimi vezmi. Pogosto so pomembni na področjih biokemije in predvsem medicine, kjer sodelujejo pri diagnostiki določenih bolezni.

Primer dimera, ki nastane z vodikovimi vezmi, je vodni dimer. Molekula vode, ki je sestavljena iz dveh atomov vodika in enega atoma kisika, razporejenih v trikotno obliko, je polarna molekula – z drugimi besedami, obstaja ločitev električnega naboja po njeni molekularni strukturi. Elektroni, ki nosijo negativen naboj, so bolj koncentrirani na kisikovem koncu molekule kot na koncu vodika. To pomeni, da ima konec vodika pozitiven naboj, medtem ko je konec kisika negativen. Dve molekuli vode se povežeta z vodikovimi vezmi, ko vodikov konec ene molekule pritegne kisikov konec druge molekule.

Karboksilne kisline so druga vrsta kemičnih spojin, ki nagibajo k tvorbi stabilnih dimerov z vodikovimi vezmi. Te organske kisline vsebujejo eno ali več karboksilnih skupin, molekularno strukturo, sestavljeno iz ogljika, kisika in vodika. Ocetna kislina, ki jo najdemo v kisu, tvori dimere v kristalnem in plinastem stanju. Karboksilne kisline vrejo pri višjih temperaturah kot voda, ker je za izhlapevanje njihovih močnejših struktur potrebno več energije.

Dimerne kisline, molekule, povezane s karboksilnimi kislinami, so pomembne v industrijskih aplikacijah. Te snovi so ustvarjene iz maščobnih kislin in se lahko uporabljajo v lepilih, smolah, mazivih in kurilnem olju. Primarna sestavina dimerne kisline je stearinska kislina, ki je organska molekula, ki jo najdemo v rastlinskih in živalskih maščobah in se tudi komercialno prodaja za laboratorijsko uporabo.

V medicini so dimeri pomembno orodje za diagnosticiranje tromboze, stanja, pri katerem krvni strdek v veni ovira cirkulacijo. Strdek je zgrajen na podlagi zamreženih fragmentov beljakovin, ki se nato razgradijo in razkrijejo osnovno strukturo, znano kot D-dimer. Povišane ravni D-dimera v krvnem obtoku kažejo, da nastajajo strdki, zaradi česar je verjetna diagnoza tromboze.

Povezava med strukturnimi enotami je lahko tudi problem pri deoksiribonukleinski kislini (DNK), molekuli, ki vsebuje genetske informacije celice. DNK, ki je sestavljena iz ponavljajočih se podenot, je občutljiva na poškodbe zaradi ultravijolične (UV) svetlobe. Izpostavljenost UV svetlobi lahko povzroči, da se dve podenoti DNK zlijeta skupaj prek kovalentnih vezi, pri čemer nastane dimer. Ta fuzija celici onemogoča pravilno obdelavo DNK, kar sčasoma povzroči mutacije in kožne bolezni, vključno z melanomom, nevarnim kožnim rakom.