Ich dachte immer, daß Isotope und deren Moleküle sich chemisch nicht verschieden verhalten… Ich kann mir daher nicht vorstellen, daß die sich bei schwerem Wasser ergebenden physikalischen Unterschiede zu normal gemischtem Wasser so deutlich in Erscheinung treten, daß man D2O als giftig bezeichnen könnte?
Wer weiß mehr über diese und andere Eigenschaften von D2O?
Ist logisch. Schon der Molmasseunterschied ist 10-11%.
Die „Begründung“ ist allerdings etwas zu einfach geraten
Ich dachte immer, daß Isotope und deren Moleküle sich chemisch
nicht verschieden verhalten… Ich kann mir daher nicht
vorstellen, daß die sich bei schwerem Wasser ergebenden
physikalischen Unterschiede zu normal gemischtem Wasser so
deutlich in Erscheinung treten, daß man D2O als
giftig bezeichnen könnte?
Es tritt hier ein physikalischer Effekt zu Tage, der
mit dem Zustand organischen Lebens generell zu tun hat.
Alles Leben ist „fine tuned“ auf die physikalischen
Eigenschaften von Wasser in einem bestimmten Temperatur-
bereich.
Zwei Eckpfeiler:
elektrostatische „shielding“ Eigenschaften von
Wasser: darauf haben sich die Hälfte aller Funktions-
und Strukturproteine eingestellt. In D2O würden viele
nicht mehr oder mit anderen „Kennlinien“ funktionieren
der hydrophobe Effekt: im Temperaturbereich der
lebenden Materie hat eine Mischung aus Lipiden („Fett-
säurederivate“) und Wasser charakteristische Eigenschaften.
Solche Mischungen bilden Membranen, Vesikel und Netzwerke.
In D2O findet diese Strukturbildung nicht mehr oder in
einem anderen Temperaturbereich statt.
Das ist nur eine vereinfachte Betrachtung, sicher findest
Du in diesem Thread noch viele Hinweise biologisch relevante
Auswirkungen des „deuterium isotope effect“.
Mit „Löslichkeit“ im weitesten Sinne haben sowohl
die elektrostatischen als auch die hydrophoben
Effekte zu tun.
Leben könnte sich theoretisch auch in einer D2O-Welt
entwickeln, wenn auch nicht so effizient, da die
11% Masseunterschied bei physikalischen Prozessen von
Mischungen letztlich in einen etwa so grossen Entropie-
unterschied eingehen; dh. die „Kleinheit“ des Wassermolkeküls
ist ausschlaggebend für die „lebenswichtigen“ Strukturbildungen.
mal wieder eine Radio Eriwan Antwort:
Im Prinzip ja, aber -
Du wirst außerhalb von Nuklid- und NMR-laboren selten bis nie schweres Wasser in solchen Konzentrationen finden, daß sie akut giftig werden.
Wenn man Organismen in reinem schweren Wasser kultiviert, gibt es welche, die sterben, einige, die sich weniger gut entwickln und einige, denen es schlichtweg nichts ausmacht.
Aber wie gesagt, das ist mehr eine akademische Spielerei.
Wenn man Organismen in reinem schweren Wasser kultiviert, gibt
es welche, die sterben, einige, die sich weniger gut entwickln
und einige, denen es schlichtweg nichts ausmacht.
...
Since the discovery of D20 (heavy water) and its use as a moderator
in nuclear reactors, **its biological effects have been extensively,
although seldom deeply, studied**. This article reviews these effects
on whole animals, animal cells, and microorganisms.
Both "solvent isotope effects," those due to the special properties of D20
as a solvent, and "deuterium isotope effects" (DIE), which result when D
replaces H in many biological molecules, are considered. The low toxicity
of D20 toward mammals is reflected in its widespread use for measuring
water spaces in humans and other animals.
**Higher concentrations (usually \>20% of body weight) can be toxic to
animals and animal cells**. Effects on the nervous system and the liver
and on formation of different blood cells have been noted.
At the cellular level, **D20 may affect mitosis and membrane function**.
**Protozoa are able to withstand up to 70% D20**.
**Algae and bacteria can adapt to grow in 100% D2O** and can serve
as sources of a large number of deuterated molecules.
D2O increases heat stability of macromolecules but may decrease
cellular heat stability, possibly as a result of inhibition of
chaperonin formation. High D2O concentrations can reduce salt-
and ethanol-induced hypertension in rats and protect mice from
gamma irradation. Such concentrations are also used in boron
neutron capture therapy to increase neutron penetration to boron
compounds bound to malignant cells.
**D2O is more toxic to malignant than normal animal cells** ,
but at concentrations too high for regular therapeutic use.
D2O and deuterated drugs are widely used in studies of metabolism
of drugs and toxic substances in humans and other animals.
...
Physikalische Eigenschaften ähneln sich sehr bei Isobaren. Zum Deuterium gibts kein passendes Isotop eines anderen Elements. Das wäre Helium ohne Neutronen, oder so.
Tritum dürfte sehr He3 ähneln.
D2O hat also mit Wasser nicht zwingend viel zu tun, auch wenn es recht ähnlich ist.
