Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

*. W stronę zjawisk złożonych... Dlaczego? Poznaliśmy... Ponad 110 pierwiastków Ponad 110 pierwiastków Wiązania między atomami Wiązania między atomami.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "*. W stronę zjawisk złożonych... Dlaczego? Poznaliśmy... Ponad 110 pierwiastków Ponad 110 pierwiastków Wiązania między atomami Wiązania między atomami."— Zapis prezentacji:

1 *

2 W stronę zjawisk złożonych... Dlaczego?

3 Poznaliśmy... Ponad 110 pierwiastków Ponad 110 pierwiastków Wiązania między atomami Wiązania między atomami Kąty między wiązaniami Kąty między wiązaniami Bariery rotacji Bariery rotacji

4 Oddziaływania międzycząsteczk owe uczestniczą wszystkie atomy uczestniczą wszystkie atomy ok.20-krotnie słabsze niż wiązania chemiczne ok.20-krotnie słabsze niż wiązania chemiczne elektrostatyczne elektrostatyczne odpychanie walencyjne odpychanie walencyjne indukcyjne indukcyjne dyspersyjne dyspersyjne

5 +

6 Dopasowanie kształtu i oddziaływań Dopasowanie kształtu i oddziaływań rozpoznanie molekularne (parowanie syntonów I-rzędu) rozpoznanie molekularne (parowanie syntonów I-rzędu) tworzenie syntonów II-rzędu tworzenie syntonów II-rzędu ponowne rozpoznanie ponowne rozpoznanie … wielopiętrowość struktury wielopiętrowość struktury różna stabilność pięter różna stabilność pięter AT GC

7 Nieliniowo ść tonieproporcjonalność skutku do przyczyny skutku do przyczyny

8 Liniowość i nieliniowość Liniowość Liniowość proste równania proste równania niemal cała fizyka niemal cała fizyka Nieliniowoś Nieliniowoś ć równania równania bardzo skomplikowane zaburzenie zaburzenie małe: wynik podobny do punktu wyjścia duże: inna jakość!

9 Nieliniowe obiekty w matematyce, fizyce, chemii... (przykłady)

10 Matematyka cykle graniczne cykle graniczne teoria renormalizacji teoria renormalizacji teoria atraktorów teoria atraktorów teoria chaosu teoria chaosu teoria katastrof teoria katastrof fraktale fraktale

11 cykle graniczne ( niektóre nieliniowe równania różniczkowe mają rozwiązania niezależne od warunków początkowych)

12 teoria renormalizacji w punktach krytycznych zjawiska wyglądają tak samo w dowolnej skali! Ni Fe Gd

13 teoria atraktorów (pewne nieliniowe procesy iteracyjne dają ten sam wynik niezależnie od punktu startu)

14 teoria chaosu (zwiększanie nieliniowości doprowadza do oscylacji zmiennych, a pó Ź niej chaosu) =3

15 teoria katastrof (nawet małe nieliniowe zaburzenie funkcji może prowadzić do jej jakościowej zmiany) Rene Thom

16

17 z z 2 +c Fraktale z 3 =-1 z 1 =e iπ/3 z 2 =e -iπ /3 z 3 =e iπ

18 Fizyka nieaddytywnoś ć nieaddytywnoś ć kooperatywnoś ć kooperatywnoś ć zjawiska kolektywne zjawiska kolektywne

19 Chemia : sprzężenie zwrotne Autokataliza - w reakcji produkowany jest jej katalizator! Brukselator z mieszadłem X Y

20 Hipercykl e Strumień substratów Strumień produktów Manfred Eigen&Peter Schuster

21 Struktury dyssypatywne Marcin Piela: 1 klik I str.dyss. DALEKA od rownowagi, strumienie, potem drugi klik NIEZWYLE skomplikowana reakcja na otoczenie Marcin Piela: 1 klik I str.dyss. DALEKA od rownowagi, strumienie, potem drugi klik NIEZWYLE skomplikowana reakcja na otoczenie Okres:2 Okres: 4 Okres 8

22 Stacjonarność vs fluktuacje (brukselator z mieszaniem) =0

23

24 =a+ib a<0, b=0 a>0, b=0 a>0, b 0 a<0, b 0 a=0, b 0 a<0,b=0,T=0 a>0,b=0,T=0 a 1 <0,b=0 a 2 >0,b=0

25 Samoorganizacj a

26 Funkcja molekularna czynność czynność wykonywana przez molekułę przeniesienie elektronu, protonu, itp. przeniesienie elektronu, protonu, itp. zmiana konformacji innej molekuły zmiana konformacji innej molekuły zmiana układu wiązań innej molekuły zmiana układu wiązań innej molekuły związanie innej molekuły związanie innej molekuły

27

28

29 Początki SUPRASTATYK I Współzależność funkcji i struktury w przyszłości... SUPRADYNAMIKA Organizacja czasowa funkcji molekularnych

30 J.Sielewiesiuk, PhD thesis (supervisor prof.J.Górecki) Theory: dioda diodab pinwheel cross Experiment:dioda.avi i..\Sielewiesiuk\doktorat\Experiments\1_1.bat

31 Rationale for this dynamics The red areas may thought to be dry grass, where u denotes the concentration of the fire activator (like sparks) The red areas may thought to be dry grass, where u denotes the concentration of the fire activator (like sparks) The blue corridor is a bare ground (no grass), but the sparks diffuse through it The blue corridor is a bare ground (no grass), but the sparks diffuse through it If the fire front (accompanied by sparks) meets a parallel blue corridor, it goes through provided the corridor is narrow enough. If the front fire is perpendicular to the corridor, it is unable to set fire behind the corridor If the fire front (accompanied by sparks) meets a parallel blue corridor, it goes through provided the corridor is narrow enough. If the front fire is perpendicular to the corridor, it is unable to set fire behind the corridor After the front fire passes, the grass behind begins to grow and then becomes dry After the front fire passes, the grass behind begins to grow and then becomes dry All observed phenomena are consistent with this reasoning All observed phenomena are consistent with this reasoning

32 Let us see… cross

33 Miracle of life (and information)

34 INFORMATYCZNA MISJA CHEMII

35 Problem komiwojażera odwiedzić N miast dokładnie jeden raz odwiedzić N miast dokładnie jeden raz gdy N >100 wszystkie komputery świata byłyby bezradne gdy N >100 wszystkie komputery świata byłyby bezradne komputery molekularne potrafią ten problem rozwiązać! komputery molekularne potrafią ten problem rozwiązać! C B A D

36 Komputer rusza... przypisanie miastom odcinka DNA 8 zasad przypisanie miastom odcinka DNA 8 zasad przypisanie lotowi od A do B odcinka DNA 8 zasad przypisanie lotowi od A do B odcinka DNA 8 zasad synteza DNA lotów i ko-miast synteza DNA lotów i ko-miast woda, ligaza, sól, etc. woda, ligaza, sól, etc. i rozwiązanie już jest! i rozwiązanie już jest! loty miasta

37 Co się działo w roztworze? co-city B lot A B lot B C możliwa trasa Wśród nich: szukana trasa A B C D A B B CC D

38 Odczytanie rozwiązania Tzw. hybrydowanie + ligaza: trasy Tzw. hybrydowanie + ligaza: trasy PCR (z primerami STARTU i CELU): dobry START i dobry CEL PCR (z primerami STARTU i CELU): dobry START i dobry CEL elektroforeza: dobra długość elektroforeza: dobra długość rozdzielanie przez powinowactwo: wynik końcowy rozdzielanie przez powinowactwo: wynik końcowy

39 PCR (Polymer Chain Reaction) W 1983 Kary Mullis, amerykański chemik przemysłowy, wybrał się samochodem do miejsca, gdzie można wspaniale posurfować. W drodze wpadł mu pomysł na PCR. Zatrzymał samochód na poboczu i zanotował swoją myśl. Jego instytucja dała mu nagrodę $, a następnie sprzedała patent za $. W 1993 Mullis otrzymał nagrodę Nobla.

40 Example of DNA translation information because to define the triplet we need answers on 6 elementary questions: 1) on the first position (two questions: A or T?, AND: A? or G?), 2) on the second (two questions), and 3) on the third (two questions) because to choose a particular amino acid we need a little more than 4 elementary questions to be answered: 1) first ten? 2) first half (5)? 3) First two? 4) first? If not, there will a fifth question

41 Suppose we can compute the interaction energy E int for any configuration R of molecules A and B Suppose we can compute the interaction energy E int for any configuration R of molecules A and B The probability of this configuration may be estimated as p(R)=1/Z exp(- E int /kT ), where Z is the partition function, k stands for the Boltzmann constant and T is the absolute temperature The probability of this configuration may be estimated as p(R)=1/Z exp(- E int /kT ), where Z is the partition function, k stands for the Boltzmann constant and T is the absolute temperature Having probability distribution p, one may calculate the information entropy for a given T Having probability distribution p, one may calculate the information entropy for a given T Now, if we make a chemical derivatives of A and B, the p distribution and, therefore, will change. Now, if we make a chemical derivatives of A and B, the p distribution and, therefore, will change. If the new is smaller than the old one, this means the chemical modification taught the molecules. We obtain the change in bits. If the new is smaller than the old one, this means the chemical modification taught the molecules. We obtain the change in bits. We may consider a series of such chemical modifications, in order to minimize We may consider a series of such chemical modifications, in order to minimize This will correspond to a perfect chemical recognition, with a desired dependence on T This will correspond to a perfect chemical recognition, with a desired dependence on T Teaching molecules

42 Chemiczne przetwarzanie informacji odczytywanie odczytywanie kopiowanie kopiowanie transport transport interpretacja interpretacja zapis zapis organizacja organizacja przepływu

43

44 W jakim rozwoju chemii chcemy uczestniczyć? Czy w rozwoju technicznym weźmiemy pod uwagę potrzeby psychiczne Człowieka? Czy w rozwoju technicznym weźmiemy pod uwagę potrzeby psychiczne Człowieka? Czy chcemy znać zapach świeżego chleba, podziwiać katedrę w Chartres, wzruszać się Chopinem, pielęgnować przyjaźń rodziny ludzkiej? Czy chcemy znać zapach świeżego chleba, podziwiać katedrę w Chartres, wzruszać się Chopinem, pielęgnować przyjaźń rodziny ludzkiej? Jaki jest cel Ludzkości? Jak rozumieć jej szczęście? Jaki jest cel Ludzkości? Jak rozumieć jej szczęście? Czy chcemy naginać i ujarzmiać Przyrodę dla naszej wygody? Czy chcemy naginać i ujarzmiać Przyrodę dla naszej wygody? Skuteczna walka z chorobami doprowadzi do nowych, być może liczniejszych, nieznanych chorób...Czy chcemy podjąć ten wyścig? Skuteczna walka z chorobami doprowadzi do nowych, być może liczniejszych, nieznanych chorób...Czy chcemy podjąć ten wyścig? Czy możemy hodować człowieka na magazyn części zamiennych? Czy możemy hodować człowieka na magazyn części zamiennych? Czy szczęście ludzkości może zapewnić wirtualna rzeczywistość z udziałem chemików? Czy szczęście ludzkości może zapewnić wirtualna rzeczywistość z udziałem chemików?

45 Vincenzo Balzani: Być może nadszedł czas, że Człowiek po zademonstrowaniu, że może zrobić wszystko lub prawie wszystko w nauce, pokaże, że potrafi także myśleć i, jeśli to jest konieczne, zatrzymać się.

46 Pablo de Sarazate * Airs Bohemiens, No 1 * opus 20 * gra Jasza Heifetz * Dziękuję Państwu za uwagę Per aspera – ad astra Przez trudy – do gwiazd


Pobierz ppt "*. W stronę zjawisk złożonych... Dlaczego? Poznaliśmy... Ponad 110 pierwiastków Ponad 110 pierwiastków Wiązania między atomami Wiązania między atomami."

Podobne prezentacje


Reklamy Google