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| 化學家將分子工作方式由我們崛起的分子機器 | |||
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我延長手臂去接我的那杯咖啡有軍隊的微型機器操作在我的二頭肌。 但是是什么使生物分子在肌肉組織成強大的工具,而原子的集合在打轉轉里面我的杯子是無生命的嗎?
掌握和模擬分子機器的工作一直是引人入勝的冒險為化學家,在其中他們的創造力被釋放。 的各個組成部分的微小世界的描述分子機器使用熟悉的術語:烷基鏈可能被稱為活塞,例如,或苯環輪子。 但是在這些微小的機器可以被建立了,在深度知識如何保存組件結合在一起是必要的。
而不是堅果和螺栓、分子機器是結合了分子間作用力;subtleA靜電吸引力和排斥力分子之間。 化學本質上是動態的,所以這些部隊可以容納分子強烈,但也一起執行柔和的吸引力,這些分子在一起,但仍然拉允許一定程度的運動(seeA 表 。 1 和它是這些柔和的交互是關鍵。許多分子機器一實際上最主要的步驟,第分子機器是如何工作的機械聯鎖兩個分子,同時仍然允許他們自由移動,有點像擁有環滑動沿著一條帶子。 這個問題思考了很長時間,直到1990年代,當幾個發展融合,使它可能弗雷澤·斯圖達特,西北大學的化學家,我們生產的早期的原型分子機器在1994年( 無花果? 1 )。 2 這臺機器有軌道有兩個站和航天飛機,它們之間滑動。 航天飛機不能逃離結束的跟蹤,因為有笨重塞組兩端,它不能適應在
的分子間力之間存在的航天飛機和不同的點在軌道上確定在哪里坐。 因為航天飛機是由非極性、芳香的構建塊,西婭 —— 分子間力疊加在它和加油站的基于環芳烴相當強勁。 航天飛機之間的力量和跟蹤由聚醚鏈則要弱的多,因為沒有芳香,對根堆棧
在正常情況下,航天飛機沒什么偏好兩站之間,所以它是自由移動迅速聚醚鏈和兩個端口之間的。 然而,機器設計非常巧妙,可以改變其屬性在不同的條件下。 氮原子在第一站是基本的。 也就是說,他們很容易能夠接受氫離子(質子)在接觸酸。 在這個過程中第車站收益正電荷。 這使得航天飛機(還有正電荷),所以航天飛機被推到第二站化學家們什么是本質上是開關。 外加一點酸,其機轉兩州之間自由移動的被限制在站.
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