«Химия и Жизнь», Сентябрь 2013

Физики по праву гордятся своей наукой. Однако немногие знают, что на заре развития науки в ее создании активно участвовали врачи. И самих врачей называли «физиками», от греческого physis — «природа». Еще в XVIII—XIX веках органы управления здравоохранением в Петербурге и Москве именовались «физикатами», а в английском языке до сих пор «врач» — physician.

В прошлом номере мы проследили происхождение геномной ДНК и механизмов ее репликации — от РНК-белкового мира до больших кольцевых молекул ДНК, составляющих геномы бактерий и архей. Попробуем теперь путем сравнения бактерий и архей узнать структуру мембран их общего предка.

Даже школьники знают, что золото — суперустойчивый металл. Оно не окисляется, как другие металлы, кислородом и не растворяется даже в сильных кислотах (только в царской водке — смеси азотной и соляной кислот). Это говорит о том, что золото, хоть оно и металл, не склонно делиться своими электронами с другими веществами. Ситуация меняется, когда рядом с золотом помимо окислителя оказывается лиганд. Тогда золото уступает свои электроны, а само превращается в комплекс — молекулу, в которой атом золота окружен строго определенным количеством соседей. Именно такое взаимодействие лежит в основе промышленного способа получения золота.

Много лет назад, внимательно читая текст Ветхого завета, я обратил внимание, что в нем многократно упоминается «чистое золото». Значит, было известно и нечистое. Следовательно, в те далекие времена люди уже умели очищать золото, владели секретом рафинирования золота от сопутствующих примесей, в первую очередь от меди, серебра, свинца. Что это был за секрет?

Основная область применения кадмия - никель-кадмиевые аккумуляторы: один из электродов в них сделан из кадмия или его гидроксида, их производство потребляет более 60% всего добытого кадмия. Эти аккумуляторы очень живучие: они могут обеспечить в несколько раз больше циклов разрядки-зарядки, чем ближайшие конкуренты — свинцовые аккумуляторы, правда, и стоят они в десять раз больше. Но кроме этого, кадмий применяется в солнечных элементах, на основе соединений кадмия делают наночастицы и многое другое.

С вредными органическими соединениями организм борется, разрушая их с помощью ферментов до безвредных составляющих или выводя через почки или кишечник.

Однако есть и другая выделительная система, от почек не зависимая, — потовые железы. Они начинают активно работать при нагреве организма за счет внешнего источника тепла либо при интенсивных нагрузках, причем производительность может достигать двух литров пота в час. Жидкость к ним приносит кровь, ток которой в поверхностных тканях при таких обстоятельствах возрастает с 3—5 до 60—70% от общего кровотока. Все, что содержится в плазме крови, по идее, должно оказаться и в поту. Не случайно пробы пота берут при подозрении на применение запрещенных препаратов.

Целью преподавания естественно-научных дисциплин является возникновение у учащегося умения, навыка и готовности их применения, то есть учащийся должен не просто перерисовывать в свой ответ правильные значки, а уметь применять знания в реальной жизни, в частности должен воспринимать ложь и рекламу как ложь и рекламу, уметь и быть готовым объяснить ближнему, почему астрология и заговоры действуют только на тех, кто в них верит. И хотя бы малая часть социума должна уметь делать что-то помимо ведения переговоров и написания бумажек, и делать это хорошо. Чтобы детям и внукам не пришлось жить в домах, спроектированных троечниками, и лечиться у неграмотных врачей.

«Пускать блинчики» — заставлять плоский камень прыгать по воде — известная забава отдыхающих на море. Главное в этом деле — пустить камень под малым углом к поверхности воды. Тогда он рикошетом станет отпрыгивать от нее до тех пор, пока не истратит исходную энергию броска или не изменит угол полета. Так получается только с плоским камнем, а камень угловатый сразу падает на дно. Эта особенность полета пригодилась в годы Великой Отечественной войны для решения проблемы противолодочной авиации.

Что общего между поведением электронов в атомах и студентов в университетах? Если приглядеться, сходство нетрудно заметить. Например, и для электронов, и для студентов характерна дискретная природа переходов из одного состояния в другое. В атомах электроны скачком переходят с одного энергетического уровня на другой, в университетах студенты также скачком переходят с курса на курс. Во многом аналогичны и сами квантовые процессы, происходящие с участием электронов и студентов: первые могут поглощать и терять кванты энергии, вторые — кванты информации.