Контрольная работа: Исследования химии в 20-21 веках

О наличии специальных каналов в клеточных мембранах ученые догадывались еще с середины 19-го столетия, однако обнаружить их никак не удавалось. Первым это сделал Питер Эгр, когда в 1988-м году выделил мембранный белок, а годом спустя понял, что это и есть давно разыскиваемый водный канал. Это открытие дало первоначальный толчок громадному спектру биохимических, физиологических и генетических исследований. За свое открытие Питер Эгр получил несколько престижных премий, в 2000-м году был избран членом Национальной академии наук. По любопытному совпадению, одновременно с ним американским академиком стал и другой Нобелевский лауреат этого года - физик Алексей Абрикосов.

Водные каналы в мембранах, как выяснилось, предназначены только для воды и других молекул, в том числе и ионы солей, не пропускают. Следовало поэтому искать ионные каналы. И поиски эти не затянулись. Спустя 10 лет Родерик МакКиннон поразил научное сообщество уникальным экспериментом, в ходе которого смог определить пространственную структуру калиевого канала для ионов, который может открываться и закрываться различными клеточными сигналами. О важности этого открытия говорит хотя бы тот факт, что Шведская Королевская академия отметила его своей премией спустя всего пять лет - срок для Нобелевских премий необычайно короткий. Родерик Маккинон «За изучение структуры и механизма ионных каналов».[8]

2004 Аарон Цехановер, Аврам Гершко и Ирвин Роуз «За открытие убиквитин опосредованного разложения белка».

2005 Роберт Граббс, Ричард Шрок и Ив Шовен «За вклад в развитие метода метатезиса в органическом синтезе».

В 2006 Нобелевская премия по химии присуждена за передачу генетической информации - американцу Роджеру Корнбергу, профессору кафедры структурной биологии Стэнфордского университета. Корнберг удостоился премии "за исследования молекулярных основ транскрипции у эукариот" - первого этапа процесса синтеза белка у животных, растений и грибов.

Открытие Роджера Кронберга заключается в описании передачи данных от хранящей наследственную информацию молекулы ДНК молекуле-посреднику, так называемой информационной РНК.

Благодаря исследованиям Корнберга стало понятно, как, с химической точки зрения, происходит передача генетической информации из генов к соответствующим структурам клетки, ответственным за синтез белков.

Хотя полученные ученым результаты относятся к процессам, происходящим в живых организмах, в пресс-релизе Нобелевского комитета особо подчеркивается, что исследования Корнберга являются достижением в области химии.

Отец Роберта Корнберга - Артур Корнберг также является лауреатом Нобелевской премии в области физиологии и медицины.

Таким образом, можно выделить основные черты современной химии, отличающие её от классической химии второй половины XIX века.

Прежде всего, создание надёжного теоретического фундамента привело к значительному росту возможностей прогнозирования свойств вещества. Современная химия немыслима без широкого использования физико-математического аппарата и разнообразных расчётных методов. Прогностические возможности химии распространяются не только на свойства вещества, основные количественные характеристики которых зачастую могут быть рассчитаны до опыта, но и на условия синтеза этого вещества.

Еще одной особенностью химии в ХХ веке стало появление большого числа новых аналитических методов, прежде всего физических и физико-химических. Широкое распространение получили рентгеновская, электронная и инфракрасная спектроскопия, магнетохимия и масс-спектрометрия, спектроскопия ЭПР (электронного парамагнитного резонанса) и ЯМР (ядерного магнитного резонанса), рентгеноструктурный анализ и т.п.; список используемых методов чрезвычайно обширен. Новые данные, полученные с помощью физико-химических методов, заставили пересмотреть целый ряд фундаментальных понятий и представлений химии. Сегодня ни одно химическое исследование не обходится без привлечения физических методов, которые позволяют определять состав исследуемых объектов, устанавливать мельчайшие детали строения молекул, отслеживать протекание сложнейших химических процессов.

Для современной химии также стало очень характерным всё более тесное взаимодействие с другими естественными науками. Физическая и биологическая химия стали важнейшими разделами химии наряду с классическими – неорганической, органической и аналитической. Пожалуй, именно биохимия со второй половины ХХ столетия занимает лидирующее положение в естествознании. [9]

Коллоидная и координационная химия, кристаллохимия и электрохимия, химия высокомолекулярных соединений и некоторые другие разделы приобретают черты самостоятельных наук.

Неизбежным следствием совершенствования химической теории явились новые успехи практической химии. Из выдающихся достижений химии XX века достаточно упомянуть хотя бы такие, как каталитический синтез аммиака, получение синтетических антибиотиков и полимерных материалов. Успехи химиков в деле получения вещества с желаемыми свойствами в числе прочих достижений прикладной науки к концу XX столетия привели к коренным преобразованиям в жизни человечества. Химики нашли лекарства от неизлечимых ранее болезней, получили вещества и материалы, использование которых существенно улучшило условия жизни людей. В значительной степени благодаря развитию прикладной химии средняя продолжительность жизни человека за двадцатое столетие выросла практически вдвое.

Впрочем, современная химия дала в руки людей также и эффективные средства сокращения продолжительности человеческой жизни. Достижения науки далеко не всегда используются людьми в благих целях, не всегда результаты практического использования научных открытий оказываются в точности такими, как ожидалось. Всякий успех в деле покорения природы неизбежно влечёт за собой, наряду с выгодами, ещё и появление новых проблем – экологических, этических.

Говоря об успехах практического приложения достижений науки, следует подчеркнуть, что история естествознания вообще и химии в частности постоянно подтверждает особую ценность фундаментальных исследований – "знания ради знания". Исторический опыт наглядно свидетельствует, что почти всякое значительное научное открытие в момент своего совершения лишено практической ценности. Однако именно на том, что изучено фундаментальной наукой десятилетия назад, основываются сегодняшние успехи науки прикладной.

Ещё одним важнейшим результатом достижений фундаментальной науки является создание и постоянное совершенствование научной картины мира. Поскольку наши представления о Вселенной создаются индуктивным путём, от частного к общему, научная картина мира непрерывно уточняется и в принципе не может быть окончательно завершённой.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что наука химия постоянно совершенствуется, и это дает миру возможность открывать новейшие горизонты.

1.  Концепции современного естествознания : Учеб. для вузов / ; Под ред. В.Н.Лавриненко, В.П.Ратникова .- 2-е изд., перераб. и доп. - М : ЮНИТИ , 2001 .- С. 151-154.

2.  Концепции современного естествознания : учеб. пособие для вузов / Под общ. ред. С.И. Самыгина.- Изд. 5-е, доп. и перераб. - Феникс, 2004.

3.  Концепции современного естествознания : Учеб. пособие для вузов / А.А. Горелов.- М.: ВЛАДОС., 2000.

4.  Концепции современного естествознания : учеб. пособие для вузов / Под ред. А.Ф. Хохлова.- изд. 2-е, испр. - Москва: Дрофа, 2004.

5.  Концепции современного естествознания: Учеб. для вузов/ С.Х. Карпенков. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2003.

6.  Лось В.А. Основы современного естествознания (концепции, теории, проблемы) / Под ред. А.Д. Урсула: Учеб. пособие. - М.: ИНФРА-М., 2000.

7.  Нуклеиновые кислоты, жидкие кристаллы и секреты наноконструирования. Ю. Евдокимов // Наука и жизнь .- 2005 .- N 4. - С. 18-24.

8.  См.: И. Леенсон. Лауреаты Нобелевской премии по химии 2003 года // "Химия и жизнь - 21 век. -http://chemworld.narod.ru/old/public/nobel2003.html.

9.  См.: Нобелевские премии по химии - 21 век.- http://www.socioforum.su/viewtopic.php?f=65&t=10214.

[1] Концепции современного естествознания : Учебник для вузов / С.Х. Карпенков .- 6-е изд., перераб. и доп. - М: Высш. Школа.- 2003 .- С. 302-307.

[2] Концепции современного естествознания : учеб. пособие для вузов / Под общ. ред. С.И. Самыгина.- Изд. 5-е, доп. и перераб. - Феникс., 2004 .- С. 190-195.

[3] Концепции современного естествознания : Учеб. пособие для вузов / А.А. Горелов.- М.: ВЛАДОС., 2000 .- С. 285-288.

[4] Концепции современного естествознания : учеб. пособие для вузов / Под ред. А.Ф. Хохлова.- изд. 2-е, испр. - Москва: Дрофа.- 2004 .- С. 94-96.

[5] Концепции современного естествознания : Учеб. для вузов / ; Под ред. В.Н.Лавриненко, В.П.Ратникова .- 2-е изд., перераб. и доп. - М : ЮНИТИ , 2001 .- С. 151-154.

[6] Нуклеиновые кислоты, жидкие кристаллы и секреты наноконструирования Ю. Евдокимов // Наука и жизнь .- 2005 .- N 4. - С. 18-24 .

[7]См.: Нобелевские премии по химии - 21 век.- http://www.socioforum.su/viewtopic.php?f=65&t=10214.

[8]См.: И. Леенсон. Лауреаты Нобелевской премии по химии 2003 года // "Химия и жизнь - 21 век".- http://chemworld.narod.ru/old/public/nobel2003.html.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8