Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
1349) Zahřátí bílkovin
11. 07. 2002
Dotaz: S velkým potěšením jsem si početl o fyzikálních pokusech s vajíčky. Při té příležitosti
by mě zajímalo, jak to, že syrový bílek je tekutý a průhledný, ale uvařený tuhý a bílý, a to už
nevratně. Co je o tom známo? Je to asi ostuda, že si nedovedu odpovědět sám, když mám
fyzikální vzdělání, ale konzultace a názory chytrých odborníků mě moc zajímají. Vím, že
bílek je vodný roztok jakéhosi albuminu, tedy bílkoviny, která při zahřátí denaturuje a pak
nějakým mechanismem síťuje, ale proč přitom zbělá?? (Miroslav Raab)
Odpověď: Zahřátím bílkoviny (ovalbumin) na vyšší teplotu (např.
60° C) dojde k její degradaci, tedy nevratné změně její
chemické stavby. Ovalbumin je glykoprotein, který má v
přírodním stavu šroubovicové molekuly typu alfa-helix.
Denaturací se poruší vodíkové můstky na šroubovici, ta se
rozmotá, šroubovice se narovná na dlouhé peptidické
řetězce, ale ty mají po sobě elektrostatické náboje.
Náboje se náhodně přitahují, molekuly se sesíťují a tím
vzniknou trojrozměrné "tuhé" struktury. (Některá
denaturační činidla, jako třeba kyselina mravenčí, blokují
volné náboje, takže se molekuly nesesíťují, a i
denaturovaná bílkovina zůstane tekutá.) Neprůhlednost a
neprůsvitnost je dána náhodným sesíťováním.
To, že na to neodpovíte na základě fyzikálního vzdělání
sám, není žádná ostuda, ale zcela přirozená věc, tohle
souvisí mnohem víc s chemií, a to s biochemií. Já jako fyzik
jsem se na to zeptal odborníků z přírodovědecké fakulty.
Dotaz: Proč se máslo v mikrovlnné troubě ohřívá od středu?
Kam uteklo teplo z Apolla13, když okolo je nejlepší izolant=vakum? (David Kir±ner)
Odpověď: Milý
kolego, 1) mikrovlny se absorbují v objemu potravin v
mikrovlnné troubě, nemám ale hned při ruce údaje o
charakteristické hloubce vniku pro jednotlivé materiály,
speciálně vaše máslo. V hrubém přiblížení, že se
absorbují rovnoměrně, se pak opravdu ohřeje nejdřív střed,
protože kraje jsou ochlazovány vzduchem.
2) Vyzářilo se. To funguje i ve vakuu, jinak by se totiž
kosmonauti upekli a jiné kosmické objekty taky, protože by
akorát pžijímali/y teplo slunečním zářením a neměli/y
cestu, jak se tepla naopak zbavit. Mrkněte se na záření
absolutně černého tělesa do nějaké knihy o fyzice,
kvantitativně je to tam pod heslem Stefan-Boltzmannův zákon.
Dotaz: Kvantová teorie říká, že se určitá částice v určitém stavu může nacházet jen s jistou pravděpodobností. Ale při rozpadu částice na dva fragmenty, kdy se jeden otáčí po směru hod. ručiček, druhý se musí pohybovat proti směru hod. ručiček. Existuje nějaká část kvantové teorie, která toto upravuje? (Tomáš Vaníček)
Odpověď: Pane
kolego, máte asi na mysli stav, kdy se například částice
beze spinu (vnitřního monetu hybnosti) rozpadá na dvě
částice se spinem. To je situace, která je v přírodě
běžná a je adekvátně pojednána v kvantové teorii. Moment
hybnosti se zachovává, takže pokud je jeden z fragmentů
"levotočivý", pak druhý bude
"pravotočivý", který bude jaký je záležitost
pravděpodobnosti (a někdy dalších vlastností interakce nebo
zúčastněných částic, neboť například neutrína se
vždycky "točí na jednu stranu"). Stačí se poučit
o spinu v kvantové teorii ...
Dotaz: Chtěl bych se zeptat, zda lze oklamat radar policistů houpajícím se CD uvnitř auta. Hádáme se s kolegou a já tvrdím, že by to CD muselo mít roh, aby se paprsek odrazem zpozdil. Dalo by se tedy sestrojit ze 3ks CD kompaktu jaká-si koule s vnitřními rohy o 90 stupních.
Fungovalo by to?
(Stepan Hlava)
Odpověď: Pane
kolego, to je krajně zajímavý dotaz. Já ale přesně nevím,
jak ony radary fungují, nejspíše využívají Dopplerova
efektu, tj. změny frekvence vlnění odraženého od
pohybujícího se předmětu. Když budete odrážet vlnění
radaru houpajícím se CD uvnitř, bude asi převládat radarový
odraz od karoserie, který bude ukazovat skutečnou rychlost a
oscilující signál od odrazu na houpajícím se CD. Abyste mohl
úspěšně předstírat pomalou jízdu, potřeboval byste
potlačit odraz od karosérie (odkoukejte technologii stealth) a
zvýraznit odraz od objektu, který se bude pořád pohybovat v
autě dozadu, tj. vzhledem k silnici pomaleji. Na to by stačilo
dát dovnitř auta "mlýnské kolo" s koutovými
odrážeči (kout z plechu nebo vašich CD), jehož zvenku
viditelná část by se točila dozadu a zvenku neviditelná
část dopředu. Pak byste mohl úspěšně simulovat i
couvání.
Jinou cestou je samozřejmě ten triviální způsob, že opět
potlačíte odraz, přijmete signál radaru, zanalyzujete jeho
frekvenci a zpátky vyšlete lehce posunutou, tak jak odpovídá
dopplerovskému odrazu od předmětu pohybujícího se
předstíranou rychlostí. Předpokládám ale, že klamání
policie bude asi trestné, zeptejte se na nějaké právní
odpovědně. Spousta informací je na stránce http://copradar.com/preview/content.html a jistě byste našel i další.
Dotaz: Mohli byste mně prosím nějakým srozumitelným způsobem vysvětlit, co jsou to "virtuální částice"?
(kamil)
Odpověď: Milý kolego, o tom se dá povídat mnoha různými způsoby, ale
pořádně to pochopíte, když se seznámíte s kvantovou
teorií pole, už existuje dokonce česká kniha J. Formánek:
Úvod do relativistické kvantové mechaniky a kvantové teorie
pole, Karolinum 1998, 2000. V této teorii a speciálně v její
diagramatické reprezentaci vystupují částice, které
nesplňují "správný" vztah mezi energií, hybností
a klidovou hmotou, tedy nemohou existovat jako volné částice a
vystupují jako mezistavy ve všech možných alternativách
vývoje daného systému (kvantová teorie se právě vyznačuje
tím, že uvažuje všechny možné cesty vývoje a skládá
jejich příspěvky). Například při popisu rozptylu dvou
elektronů počítáme v kvantové elektrodynamice s tím, že si
"vymění" foton (a skládáme to s příspěvky
výměny více fotonů...), tento virtuální foton však nemusí
splňovat relaci E = pc jako každý normalní reálný foton.
