Ключ к жизни, как мы знаем, что это вода, крошечные молекулы с некоторыми очень необычными свойствами, такими как возможность сохранить неограниченное 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. На данный момент ученые сделали партию новых открытий
Ключ к жизни, как мы знаем, что это вода, крошечные молекулы с некоторыми очень необычными свойствами, такими как возможность сохранить неограниченное 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. На данный момент 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 заморочек в мире - от сельского хозяйства до рака.
Рокфеллера для исследования физики и биологии, который глядит на роль воды в биологии, позволяющая отыскать, как взаимодействие меж молекулами воды влияет на хоть какое количество характеристик в системе. Она также открывает дорогу для понимания того, как воду можно манипулировать, чтобы облегчить или предупредить 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 впервой отслеживаются отдельные молекулы воды в "переохлажденной" состоянии (вода, которая остается в жидкой форме, даже при температурах ниже точки замерзания), в процессе 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 незапятнанная вода, то можно спуститься до примерно 230 Кельвина и все еще имеют достаточно времени для измерения различных физических характеристик воды, включая теплоемкости в жидком страны". Кумар и его коллеги позже употребляются теоретические и вычислительных подходов к моделированию деятельности этих молекул воды и мера их взаимодействия с соседями.
В жидком состоянии, неважно какая молекула воды мимолетно взаимодействует с 4-мя ближайшими соседями, образуя тетраэдр, объясняет Кумар. Эти тетраэдры, но, малость несовершенна и степень, в какой они являются конфигурации температуры и изменение давления, которое в конечном счете, затрагивающим отдельные молекулы воды партнеров совместно. Кумар найдено, что он колебаний в степени tetrahedrality которые вносят больший вклад одним из более известных и ценных особенностей воды - ее способность сопротивляться нагрева или остывания и тем регулирования и поддержания температуры в био системах.
Возможность измерения Shifting градусах воды из tetrahedrality также предоставляет ученым средства измерения, сколько порядка или беспорядка присваивает 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 ранее".
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 присваивает 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 меж молекулами воды изменяет характер складывания протеинов и деградации. "Понимание гидрофобность, и каким образом различные условия поменять его, может быть, является одной из самых базисных компонент в понимании того, как белки сворачиваются в воде и, как различные биомолекулы остаются стабильными в нем", говорит Кумар. "И если мы усвоим это, мы не только будем иметь новое мышление о физике и биологии, также новый подход к здоровью и заболевания".
Похожие статьи:
