Quand vous voyez le tableau périodique, ce qui me vient à l'esprit? Les pièces sur un plateau de scrabble ? Peut-être que tu penses à ton cours de chimie au lycée. Vous pensez peut-être à la table colorée collée sur le mur d'une salle de conférence à l'université. Peut-être vous souvenez-vous de votre professeur préféré mettant le feu à quelque chose devant la classe. Je suis professeur adjoint de chimie à l'Université de Richmond et lorsque j'entends l'expression « le tableau périodique, « Je pense à la vie.

Je pense à la façon dont les molécules et les produits chimiques qui nous entourent et dictent nos activités quotidiennes sont constitués des éléments sur cette table - ils soutiennent notre vie, ils apportent de la beauté au monde et ils sont vitaux en médecine.

Chaque colonne du tableau périodique est appelée un groupe. Chaque membre du groupe a un arrangement similaire d'électrons qui peut entraîner des propriétés chimiques similaires. Les éléments du groupe 15 – azote, phosphore, arsenic, antimoine, le bismuth et le moscovium – m'intéressent en raison de leur rôle central dans la vie, ainsi que dans mon laboratoire de recherche. Un élément que nous étudions est le phosphore en raison de son rôle essentiel dans le devenir des cellules.

Mais avant d'entrer dans ces détails, examinons brièvement chacun des éléments du groupe 15. Ils sont un ensemble unique dans leur histoire, usages et propriétés.

Groupe 15 – donner la vie et causer la mort

L'azote (N) sous sa forme atmosphérique (N₂) représente environ 78 % de l'air que nous respirons. Lorsque les bactéries vivant dans les racines des plantes le convertissent en une forme utilisable par un processus appelé fixation de l'azote, cette forme élémentaire d'azote est incorporée dans de nombreux composés nécessaires à la vie - protéines et ADN, par exemple. Au bas de la colonne se trouve le Moscovium (Mc), ce qui est intéressant car il n'existe pas vraiment dans la nature. C'est un élément radioactif qui ne peut être généré qu'en laboratoire et qui survit moins d'une seconde.

L'arsenic (As) vous est peut-être familier en raison de son association avec des empoisonnements. En 1494, Pic de la Mirandole, un philosophe humaniste italien de la Renaissance, a été empoisonné par l'arsenic, bien que les détails entourant sa mort prématurée soient encore débattus. On a longtemps cru que Napoléon Bonaparte était mort d'une exposition à l'arsenic en 1821, mais après des comparaisons approfondies d'échantillons de cheveux conservés à différentes étapes de sa vie, les chercheurs ont conclu que les niveaux accrus d'arsenic étaient très probablement dus aux techniques de conservation de l'époque. Plus récemment, l'Organisation mondiale de la santé a estimé que l'eau potable contaminée par l'arsenic au Bangladesh a entraîné plus de 9, 000 morts en 2001. Comment l'arsenic empoisonne et tue n'est pas complètement compris, mais il ne fait aucun doute que l'élément provoque la destruction des organes vitaux du corps humain.

Lorsque l'élément antimoine (Sb) est combiné avec trois atomes d'oxygène pour former du trioxyde d'antimoine, il est largement utilisé comme retardateur de flamme pour les meubles, les tapis, tentures, caoutchouc, plastiques et adhésifs. Les quantités de cette molécule dans ces produits ménagers ont tendance à être très faibles, et ces niveaux d'antimoine sont considérés comme sûrs.

Le bismuth (Bi) est un métal que l'on trouve dans la même rangée du tableau périodique qu'un certain nombre de métaux toxiques; cependant, les composés contenant du bismuth sont inoffensifs. Les composés de bismuth peuvent être trouvés dans les cosmétiques en raison de leur chatoiement argenté distinctif et souhaitable. Même si vous n'avez pas utilisé de produits de soins personnels contenant du bismuth, vous l'avez probablement rencontré dans le célèbre antiacide Peptobismol, qui est utilisé pour traiter les maux d'estomac, ou le 4 juillet lorsque vous regardez des feux d'artifice. C'est un composé de bismuth qui provoque les crépitements des feux d'artifice d'œufs de dragon.

Durer, mais pas des moindres, des éléments du groupe 15 est le phosphore (P). Il a été découvert en 1669 par l'alchimiste Hennig Brandt et nommé du mot grec "phosphoros, " qui signifie porteur de lumière. C'est parce que lorsque la forme élémentaire interagit avec l'oxygène atmosphérique, elle produit une lumière brillante. Les chimistes ont découvert comment exploiter la puissance de cette réaction pour le développement d'allumettes. La pointe rouge sur une allumette contient toujours une forme de phosphore aujourd'hui.

Phosphates – régulant le destin des cellules cancéreuses

En plus des étincelles générées par l'élément, le phosphore se trouve dans un composé appelé phosphate :le phosphore lié à quatre atomes d'oxygène. Dans les cellules, lorsqu'une molécule de phosphate est attachée à une protéine, il peut s'allumer, ou activer, la protéine afin qu'elle puisse remplir sa fonction dans la cellule - comme stimuler la croissance.

Lorsque le phosphate n'est plus attaché à la protéine, les cellules cessent de croître. Vous pouvez y penser presque comme les allumettes décrites ci-dessus - lorsque le phosphate est là, le match peut s'enflammer et les affaires peuvent continuer. Lorsque le phosphate est éliminé, l'allumette n'est qu'un bâton et aucune lumière n'est fournie ; pas autant de travail peut se produire dans l'obscurité.

Dans les cellules cancéreuses, le statut de phosphate est hors de contrôle. Imaginez beaucoup d'allumettes allumées et une pièce très lumineuse qui peut entraîner une rafale d'activité. Cette activité peut avoir des conséquences graves pour les cellules. Par exemple, une croissance et une migration non régulées peuvent conduire au cancer.

Dans mon laboratoire à l'Université de Richmond, nous sommes intéressés à comprendre ces phosphates et une protéine en particulier qui interagit avec eux. Cette protéine, appelé MEMO1, se trouve en grande quantité chez les patientes atteintes d'un cancer du sein et aide les phosphates à rester toujours attachés aux protéines. Nous essayons de comprendre comment MEMO1 interagit avec ces phosphates et développons des stratégies pour perturber ces interactions.

Nous espérons que notre travail révèle un moyen d'aider à éliminer les phosphates pour arrêter la croissance incontrôlée des cellules - en d'autres termes, pour souffler les allumettes.

Alors la prochaine fois que vous entendrez les mots "tableau périodique, " s'il vous plaît, pensez à la vie. Pensez aux molécules que vous rencontrez à chaque instant de chaque jour, pensez au médicament qui vous garde en bonne santé et pensez à ceux d'entre nous qui travaillent pour comprendre comment vous garder ainsi.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.