Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Hvordan virker alkohol dræbbakterier?


Alkohol har været brugt som et desinfektionsmiddel i århundreder. De mest almindelige steriliseringsprodukter, der anvendes i dag - gnidning af alkohol og alkoholbaserede håndrensemidler - er begge lavet af opløsninger af alkohol, oftest isopropyl eller ethylalkohol. I det gamle Egypten blev ca. 3000 B.C., palmvin anvendt til at rense sår og balsamlegemer. Alkohol er utroligt effektiv i kampen mod enkeltcellede mikroorganismer som bakterier, men reklamer og andre reklamer for husholdningsdesinfektionsmidler forklarer ikke ofte den fascinerende proces af, hvordan alkohol sprænger bakterier.

TL ; DR (for længe, ​​ikke læst)

Alkohol dræber bakterier gennem en proces, der kaldes denaturering. Alkoholmolekyler er amfifile kemiske forbindelser, hvilket betyder, at de har både vand- og fedtholdende egenskaber. Fordi bakterielle cellemembraner har en fedtbaseret side såvel som en vandbaseret side, kan alkoholmolekyler binde sammen og nedbryde den beskyttende membran. Når dette sker, eksponeres og opløses de centrale komponenter i bakterierne, mister deres struktur og ophører med at fungere. Med dets organer smelter i det væsentlige væk, dør bakterierne hurtigt.

Alkoholegenskaber

Gnidningsalkoholen og alkoholbaserede håndrensere, der oftest bruges til at dræbe bakterier, er opløsninger af alkohol, enten ethylalkohol eller isopropylalkohol, der begge er amfifile kemiske forbindelser. Denne egenskab tillader dem at binde sammen med og nedbryde vandbaserede membraner og forstyrre proteinkonstruktioner suspenderet i vand. Molekylerne i membranerne og proteinerne binder let sammen med alkoholmolekylerne. Fordi enkeltcellede mikroorganismer som bakterier og vira primært er sammensat af vand, med fede proteiner, der er suspenderet i dem, gør alkoholens amfifile egenskaber det utrolig effektivt som et saneringsmiddel. Celler udsat for det kan ikke overleve i alkoholens tilstedeværelse i mere end et par minutter.

Bakteriestruktur

Proteinerne der udgør en bakterie er sammensat af kæder med 20 eller flere fedtsyre aminosyrer forbundet sammen , krøllet og formet til en unik form. Disse former er stive og er nødvendige for, at proteinerne fungerer korrekt. Suspenderet i en vandbaseret cytoplasma og omgivet af en membran sammensat af fedtstoffer og vandmolekyler, fungerer disse forskellige proteiner som arbejdsheste i bakteriecellen. De styrer svømningsbevægelsen, der gør det muligt for bakterierne at bevæge sig, de tillader cellegengivelse og forhindrer bakterier i at blive spist af hvide blodlegemer i menneskekroppen. Uden disse proteiner ville bakterierne dø hurtigt.

Død ved denaturering

Når en bakteriel celle udsættes for en opløsning af alkohol, binder de amfifile alkoholmolekyler med molekylerne i bakteriens cellemembran , hvilket gør det mere opløseligt i vand. Dette får cellemembranen til at miste sin strukturelle integritet og falde fra hinanden. Da det bliver svagere, kan flere alkoholmolekyler komme ind i cellen, og proteinerne suspenderet i membranen begynder at hælde ud af den svækkede membran. Alkoholmolekylerne begynder derefter at opløse proteinerne gennem en proces kendt som denaturering. Ved at danne bindinger med alkoholmolekylerne begynder aminosyrerne i et givet bakterieprotein at miste deres struktur og ophører med at fungere som et resultat. Fordi bakterierne ikke kan overleve uden disse proteinfunktioner, dør cellen hurtigt, i det væsentlige bliver smeltet adskilt fra indersiden og ud.