enzymy

1. Gdy ludzkie ciało łamie prawa fizyki

   

   Fizyka kwantowa to dziedzina nauki, która zrodziła się z bólu. Bólu po mocnym uderzeniu głową w teoretyczny sufit zwykłej fizyki, która nie daje sobie rady z pewnymi zjawiskami. A co zrobić, gdy biologia opuszcza ręce w rezygnacji podczas badania (nie tylko) ludzkiego ciała? Witamy na wydziale biochemii kwantowej.

   Nowy projekt kanadyjskiego programu kosmicznego? Misja pierwszego legonauty

   Słowem kluczem do dalszych rozważań jest enzym. Wszystkie komórki, jakie znajdują się w naszym ciele, przechodzą różnego rodzaju procesy chemiczne. Żaden z tych procesów nie mógłby mieć miejsca, gdyby nie enzymy – substancje, dzięki którym te reakcje zachodzą bardzo szybko. Na tyle szybko, że życie jest w ogóle możliwe.

   Kataliza wbrew zasadom

   Jak przebiega kataliza enzymatyczna z punktu widzenia zwykłej mechaniki? Większość naukowców odpowie: to bardzo dobre pytanie! I zaraz potem zaczną się kłócić. Tak naprawdę, nikt nie jest w stanie dać jednoznacznej odpowiedzi. Ponadto nie tylko świat nauki czeka na poznanie tego mechanizmu. Na efekty naukowych dociekań czekają między innymi koncerny chemiczne, dla których możliwość przeprowadzania błyskawicznych przemian biochemicznych byłaby żyłą złota i krokiem milowym dla wielu dziedzin gospodarki. Owszem, produkuje się sztuczne enzymy, ale ich wydajność jest kilkukrotnie niższa niż wydajność enzymów naturalnych.

   

   fot. Wikipedia CC

   Niesamowita wydajność enzymów naturalnych łamie zasady fizyki. Wedle współczesnych praw mechaniki błyskawiczna kataliza enzymatyczna nie ma prawa zachodzić. Zastosowano więc wybieg znany już w świecie fizyki, a mianowicie opracowano model kwantowy.

   Tunelem przez dogmaty

   Jak to jest, że cząsteczka przedostaje się przez barierę, przez którą nie ma prawa się przedostać? Fizyka klasyczna odpowie, że jest to niemożliwe. Fizyka kwantowa z kolei stworzy tunel…

   W tym przypadku powinniśmy mówić o biochemii kwantowej. Otóż zgodnie z jej ustaleniami podczas łączenia się substratu z enzymem dochodzi do zjawiska tunelowania. W normalnym świecie zasada zachowania energii mówi, że cząstka nie może przejść przez tak zwany obszar zakazany, gdyż jej własna, zbyt mała energia nie pozwoliłaby jej na to. Podczas tunelowania cząsteczka pożycza energię z zewnątrz i przedostaje się na drugą stronę bariery. No i nie zapominajmy o najważniejszym: wszystko to jest możliwe, bo materia może być jednocześnie cząsteczką i falą.

   Groźny wypadek latającego człowieka. Jeb Corliss uderzył w skalną półkę [wideo]

   

   Oto tunelowanie w praktyce. Ledwie widzialna plamka po prawej stronie to elektrony, które pokonały barierę poprzez tunel kwantowy

   Upraszczając całość (sic!) – zgodnie z zasadą nieoznaczoności Heisenberga istnieje prawdopodobieństwo, że cząstka zaistnieje po drugiej stronie bariery bez żadnego dowodu na jej przekroczenie. Inaczej – magia podparta nauką!

   Ale to nie wszystko…

   Zjawisko tunelowe nie do końca jednak tłumaczy superwydajne działanie enzymów. Okazuje się, że enzymy wywołują zmodyfikowane zjawisko tunelowe, specjalnie przystosowane do ich działania. Spowodowane jest to tym, że enzymy ciągle zmieniają własną strukturę, podobnie jak proteiny. Naukowcy, stosując standardowy model matematyczny, nie są w stanie dokładnie opisać procesu tunelowania właśnie przez tę zmienną.

   Laikom mechanika kwantowa kojarzy się z fantastycznymi rozważaniami i nierealnymi rozwiązaniami. Do tej pory istniała ona gdzieś daleko od nas i dotyczyła spraw kosmicznych. Teraz okazuje się, że wtargnęła do naszych ciał. Jak się z tym czujecie? :-)

2. Uczeni stworzyli biologiczny komputer w próbówce

   [...] DNA enzymy DNA oraz ATP (nukleotyd adeninowy), który wykorzystano jako źródło energii.Zarówno hardware[...]
   

3. Antybiotyk na wirusy - lekarstwo wymorduje zarażone komórki

   [...] i jednocześnie precyzyjnym opisem funkcjonowania. DRACO aktywizuje bowiem kaspazy, czyli enzymy kontrolujące[...]
   

4. Enzymy - nowy sposób na druk?

   [...] kto, że do drukowania można zaprząc enzymy ? Ta nowa technika może być wykorzystywana m[.] optymalne warunki dla katalizowanych przez siebie reakcji, w których enzymy, podobnie jak katalizatory[...]
   

5. Co łączy termity i ludzi?

   [...] Pytanie jak w tytule. Odpowiedź brzmi: enzymy , które tym pierwszym pomagają trawić masę[.] termitów i co wydziela enzymy trawiące celulozę, a samymi termitami. Poznanie tej tajemnicy ma doprowadzić[...]
   

6. Duńczycy odkryli enzymy rozkładające celulozę w etanol

   [...] duńskich firm zostanie wykorzystane do produkcji biopaliw , ponieważ opracowały one enzymy[.] firm. Dostępne są jedynie ogólne informacje na ich temat. Enzymy zostały stworzone z odpadów[...]
   

7. Silnik tłokowy odkryty w mitochondriach

   [...] Do tej pory wiedzieliśmy, że w łańcuchu oddechowym biorą udział enzymy przypominające działaniem[.]: tłokowy. Co wspólnego mają silniki tłokowe i enzymy mitochondrialnego układu oddechowego - oprócz tego[...]
   

8. Materiał 10 razy lżejszy i 500 razy mocniejszy od stali

   [...]. Słowo arkusz wydaje się być tutaj kluczowe, bo jest on grubości kartki papieru. Duńczycy odkryli enzymy[...]
   

9. „Longdaysin” - sposób na manipulacje zegarem biologicznym

   [...] biologicznego mają wpływ trzy enzymy z grupy kinaz . Ten związek chemiczny otrzymał właśnie nazwę „longdaysin[...]
   

10. „Chip zdrowia” - laboratorium analityczne wielkości karty kredytowej

    [...].Znajdują się w nich odczynniki chemiczne i enzymy – w odpowiednich ilościach dla przeprowadzenia pożądanej analizy. Próbka[...]
    

11. Sposób na komary? Ciepło!

    [...] zneutralizować enzymy, które dostają się pod skórę i tym samym ograniczyć swędzenie i opuchliznę (o ile mały[...]
    

12. BacillaFilla – nowy sposób na łatanie pęknięć betonu

    [...] ogłosili, że udało im się „zmusić” enzymy bakteryjne do współpracy. Efektem tego wymuszonego współdziałania[...]
    

13. Nokia zasilana Coca-Colą? To możliwe!

    [...] przez enzymy. W trakcie reakcji uwalniany jest tlen. Po wyeksploatowaniu baterii w zbiorniku pozostaje woda[...]
    

14. Ogniwo paliwowe zasilane płynami ustrojowymi szczura

    [...] i połączonych platynowym kablem . Całość była otoczona specjalną osłoną, przepuszczalną dla glukozy i tlenu.Enzymy[...]
    

15. Nanonarzędzie do oszukiwania układu odpornościowego

    [...] do miejsca przeznaczenia, strawiłyby je enzymy.[...]
    

16. Zdalnie sterowany samochód napędzany Coca-Colą (wideo)

    [...] podobnego do tych zachodzących w przyrodzie. Odpowiednie enzymy rozbijają węglowodany zawarte w Coca[...]
    

17. Ziemniaki, sperma łososia, tapioka - przyszłością komórek?

    [...] Force , wykombinował jak wykorzystać nić jedwabnika i enzymy do stworzenia substancji w postaci[...]