Класс!ная физика для любознательных Библиотека по физике Класс!ная физика всегда рядом Прекрасный мир искусства Музей открытки 20 века Малая Яблоновка на реке Оккервиль Коты-рисунок, графика, живопись

добавить на Яндекс

"Что кажется нам чудом, на самом деле таковым не является!" - Симон Стевин
Но, что будет, если кота Шрёдингера засунуть в бутылку Клейна и обмотать всё лентой Мёбиуса?
Техно-шокер
Простые опыты Давай, наука! Простые лекции
Путешествие с "Класс!ной физикой" - Музей BMW в Мюнхене - читать полностью
Астрономия детям Предлагается эксперимент Физика детям

 Класс!ная физика   -  YouTube

«Класс!ная физика» - это class-fizika.spb.ru, class-fizika.narod.ru, class-fizika.ru
«Класс!ная физика» - это и библиотека по физике class-fizika.ru/bib.html

Кристаллы. Что вы о них знаете?

ПечатьE-mail


"Есть кристаллы огромные, как колоннада храма; нежные, как плесень; острые, как шипы; чистые, лазурные, зеленые; как ничто другое в мире, огненные, черные; математически точные, совершенные; похожие на конструкции сумасбродных ученых…” - так восхищался чешский писатель Карел Чапек кристаллами Британского музея.

Большинство твердых тел представляют собой вещества в кристаллическом состоянии. Это  минералы,  металлы и их  сплавы.   
Вот, например, глина, она не похожа на кристалл, но и она состоит из мельчайших кристаллических частичек. Даже в таких вещах, как сажа, человеческие кости, волосы, волокна шерсти, шелк, целлюлоза, обнаружено кристаллическое состояние.

Кристаллы относятся к  неживой природе, но современная наука обнаружила кристаллы и в живых организмах.


Биологические кристаллы.

В 20 веке были открыты  биологические  кристаллы -  кристаллы, построенные из биологических молекул.
В природе такие кристаллы есть в клетках растений и  образуются иногда в живых организмах.

Как увидеть  устройство  молекулы и исследовать ее?
Оказывается, органические  молекулы можно исследовать современными методами, если вырастить из них кристалл.   Так в настоящее время и исследуют белки и вирусы.


кристалл белка


Что представляет из себя молекула ДНК?
Знаменитую двойную спираль» сконструировали на основе дифракционной картины полученных кристаллов ДНК.

К настоящему времени получены кристаллы нескольких тысяч различных белков. Белковые кристаллы имеют различные размеры и форму.

Так, например, выглядят кристаллы белка лизоцима в оптическом микроскопе:


кристалл белка


Для выращивания таких кристаллов необходима тонкая очистка белка от примесей и подбор условий кристаллизации для каждого белка. Это очень трудоемкое занятие.


кристалл белка


Белковые кристаллы являются кристаллами совершенно необычными. Исследовать их можно только в растворе, из которого они кристаллизовались. Белковые кристаллы состоят не только из образующих их молекул, но содержат внутри себя до 90% этого раствора. 

Так выглядит упаковка молекул в кристалле белка:


упаковка молекул в кристалле белка


При высушивании  кристалла  происходит разрушение молекул и  самого кристалла.  Белковые кристаллы  существуют только в равновесии со своим раствором.

Оказалось, что трудно кристаллизующиеся белки хорошо образуют кристаллы правильной формы  в условиях микрогравитации  на МКС.

В настоящее время в космосе ведутся опыты по получению идеальных кристаллов  с целью изучения  закономерностей  роста кристаллов и  дальнейшей  разработки  вакцин против  болезней.

А вот и вирусы -  простейшие "живые" частицы. Они  состоят   из  белков и нуклеиновых кислот, которые  относят к биоорганическим молекулам.  В 1 вирус входит тысячи молекул белка.


вирусы


Сферические вирусы близки по своей форме к шару,  однако на самом деле представляют собой высокосимметричные  многогранники -  икосаэдры.

Жизнь вирусов полна  загадок. Эти живые существа  способны образовывать кристаллические соединения.

Модель укладки частиц вируса в кристалле. В каждой частице 180 идентичных белковых молекул.


частицы вируса в кристалле


И хотя  собственно сами кристаллы  - это представители  неживой материи,  однако, вирусы в кристаллическом состоянии  способны   при благоприятных условиях  вновь   превращаться в живую материю, расти и размножаться.

Далее мы вернемся к минералам, камням, рудам и металлам ...