Исследовая молекулу воды, физики надеятся узнать тайну жизни

Автор: Mega
Просмотров: 3433
Комментариев: 0
Дата: 1-03-2010, 20:19
Исследовая молекулу воды, физики надеятся узнать тайну жизни
Исследовая молекулу воды, физики надеятся узнать тайну жизни Ключ к жизни, как мы знаем, что это вода, крошечные молекулы с некоторыми весьма необычными свойствами, такими как возможность сохранить большое количество тепла и потерять, вместо того, чтобы получить, плотности, как застывает. Он ведет себя так по-разному от других жидкостей, в действительности, что некоторые меры, которые он даже не должен существовать. Теперь ученые сделали партию новых открытий о повсеместной жидкость, предполагая, что взаимодействие отдельные молекулы воды со своими соседями может быть когда-нибудь манипулировали чтобы решить некоторые из самых сложных проблем в мире - от сельского хозяйства до рака.
Исследовая молекулу воды, физики надеятся узнать тайну жизни Ключ к жизни, как мы знаем, что это вода, крошечные молекулы с некоторыми весьма необычными свойствами, такими как возможность сохранить большое количество тепла и потерять, вместо того, чтобы получить, плотности, как застывает. Он ведет себя так по-разному от других жидкостей, в действительности, что некоторые меры, которые он даже не должен существовать. Теперь ученые сделали партию новых открытий о повсеместной жидкость, предполагая, что взаимодействие отдельные молекулы воды со своими соседями может быть когда-нибудь манипулировали чтобы решить некоторые из самых сложных проблем в мире - от сельского хозяйства до рака.

Рокфеллера для изучения физики и биологии, который смотрит на роль воды в биологии, позволяющая определить, как взаимодействие между молекулами воды влияет на любое количество свойств в системе. Она также открывает дорогу для понимания того, как воду можно манипулировать, чтобы облегчить или предотвратить веществ от растворения в ней заранее, что может повлиять на каждом углу общества, начиная от реформирования сельского хозяйства в улучшении химиотерапевтические препараты которых возникают побочные эффекты от их растворимости или неразрешимости в вода.

Кумар и его коллеги впервые отслеживаются отдельные молекулы воды в "переохлажденной" состоянии (вода, которая остается в жидкой форме, даже при температурах ниже точки замерзания), в ходе которой усиливаются, что многие аномалии воды. "Когда вы в него воды в холодильнике, оно не замерзает мгновенно, говорит Кумар. "Это занимает некоторое время. Если у вас очень чистая вода, то можно спуститься до примерно 230 Кельвина и все еще имеют достаточно времени для измерения различных физических свойств воды, включая теплоемкости в жидком государства". Кумар и его коллеги затем используются теоретические и вычислительных подходов к моделированию деятельности этих молекул воды и мера их взаимодействия с соседями.

В жидком состоянии, каждая молекула воды мельком взаимодействует с четырьмя ближайшими соседями, образуя тетраэдр, объясняет Кумар. Эти тетраэдры, однако, немного несовершенна и степень, в которой они являются изменения температуры и изменение давления, которое в конечном счете, затрагивающим отдельные молекулы воды партнеров друг с другом. Кумар обнаружено, что он колебаний в степени tetrahedrality которые вносят наибольший вклад одним из наиболее известных и ценных особенностей воды - ее способность сопротивляться нагрева или охлаждения и тем самым регулирования и поддержания температуры в биологических системах.

Возможность измерения Shifting градусах воды из tetrahedrality также предоставляет ученым средства измерения, сколько порядка или беспорядка придает каждой молекулы воды. Чем лучше тетраэдра, тем больше в нем отозвалось в системе. "Что мы сделали по существу является определение структурной энтропии каждой молекулы в нашей системе", говорит Кумар. "И так как молекулы воды постоянно движутся в пространстве и времени, то это дает вам возможность изучить транспортные энтропии связано с местными tetrahedrality - то, что никогда не было сделано раньше".

Понимание того, как отдельные молекулы воды маневра в системе до мимолетных тетраэдрических структур и, как изменение физического состояния, такие как температура и давление влияют на количество беспорядков каждый придает этой системы может помочь ученым понять, почему некоторые вещества, как и лекарства, применяемые при химиотерапии, растворимые в воде, и почему некоторые нет.

Она также может помочь понять, как меняется эта сеть облигаций и упорядочение местных tetrahedrality между молекулами воды изменяет характер складывания протеинов и деградации. "Понимание гидрофобность, и каким образом различные условия изменить его, вероятно, является одной из самых фундаментальных компонентов в понимании того, как белки сворачиваются в воде и, как различные биомолекулы остаются стабильными в нем", говорит Кумар. "И если мы поймем это, мы не только будем иметь новое мышление о физике и биологии, а также новый подход к здоровью и болезни".

Научно-популярное онлайн издание "Меганаука"