Жизнь на грани - Джонджо МакФадден

35

Этот тип связи относится к ковалентной связи.

36

Ионом называют атом или молекулу с электрическим зарядом, который является результатом утраты электронов (положительно заряженный ион) или их приобретения (отрицательно заряженный ион).

37

Tallant C., Marrero A. and Gomis-Ruth F. X. Matrix metalloproteinases: fold and function of their catalytic domains // Biochimica et Biophysica Acta (Molecular Cell Research), 2010. — Vol. 1803: 1. — P. 20–28.

38

Kirby A. J. The potential of catalytic antibodies // Acta Chemica Scandinavica, 1996. — Vol. 50: 3. — P. 203–210.

39

Как вы помните из главы 2, органеллы — это «органы» клетки, ее внутренние структуры, выполняющие определенные функции, например функцию дыхания.

40

DeVault Don and Chance Britton. Studies of photosynthesis using a pulsed laser: I. Temperature dependence of cytochrome oxidation rate in chromatium. Evidence for tunneling // BioPhysics, 1966. — Vol. 6. — P. 825.

41

Большинство ученых пользуются единицей температуры К (кельвин). Изменение температуры на 1 К соответствует изменению на 1 °C. Начало шкалы температуры в кельвинах совпадает с абсолютным нулем, которому по шкале Цельсия соответствует температура –273 °C. Так, например, температура человеческого тела равна 310 К.

42

Hopfield J. J. Electron transfer between biological molecules by thermally activated tunneling // Proceedings of the National Academy of Sciences, 1974. — Vol. 71. — P. 3640–3644.

43

Возможно, у вас возникнет вопрос: зачем объяснять процессы слияния протонов внутри Солнца в терминах квантового туннелирования? Однако даже невероятно высокой внутрисолнечной температуры и давления недостаточно для того, чтобы два положительно заряженных протона преодолели электрическое отталкивание и слились в одно ядро. В таком случае на помощь приходит квантовая механика.

44

Cha Yuan, Murray Christopher J. and Klinman Judith. Hydrogen tunneling in enzyme reactions // Science, 1989. — Vol. 243: 3896. — P. 1325–1330.

45

Masgrau L., Basran J., Hothi P., Sutcliffe M. J. and Scrutton N. S. Hydrogen tunneling in quinoproteins // Archives of Biochemistry and Biophysics, 2004. — Vol. 428: 1. — P. 41–51; Masgrau L., Roujeinikova A., Johannissen L. O., Hothi P., Basran J., Ranaghan K. E., Mulholland A. J., Sutcliffe M. J., Scrutton N. S. and Leys D. Atomic description of an enzyme reaction dominated by proton tunneling // Science, 2006. — Vol. 312: 5771. — P. 237–41.

46

Glowacki David R., Harvey Jeremy N. and Mulholland Adrian J. Taking Ockham’s razor to enzyme dynamics and catalysis // Nature Chemistry, 2012. — Vol. 4. — P. 169–76.

47

Из телесериала ВВС Fun to Imagine 2: Fire (1983), видео доступно по ссылке YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=ITpDrdtGAmo.

48

Интервью CBC News доступно по ссылке: http://www.cbc.ca/news/technology/quantum-weirdness-used-by-plants-animals-1.912061.

49

Биения представляют собой колебания громкости — своего рода пульсацию, которая образуется двумя нотами практически одинаковой частоты и, таким образом, почти созвучными. Не следует путать биения с ритмом.

50

Щели действительно должны быть очень узкими и располагаться очень близко друг к другу. В опытах, которые проводили в 1990-е годы, экран представлял собой лист золотой фольги, а ширина щелей составляла порядка одного микрометра (одной тысячной миллиметра).

51

Мы допускаем, что датчик имеет 100 %-ную эффективность и точно дает нам знать, что атом проходит через щель, не влияя при этом на траекторию атома. Разумеется, на практике это невозможно, так как мы посредством наблюдения неизбежно нарушим путь прохождения атома, как мы увидим далее.

52

Engel G. S., Calhoun T. R., Read E. L., Ahn T.-K., Mancal T., Cheng Y.-C., Blankenship R. E. and Fleming G. R. Evidence for wavelike energy transfer through quantum coherence in photosynthetic systems // Nature, 2007. — Vol. 446. — P. 782–786.

53

Фемтосекунда равна одной миллионной от одной миллиардной секунды, или 10–15 секунд.

54

Задача странствующего моряка состоит в том, чтобы найти кратчайший путь, проходящий через несколько городов. Математически это описывается как задача недетерминированной полиномиальной сложности: это одна из задач, для которых не существует короткого решения, даже теоретического. Единственным способом найти оптимальное решение является полный перебор всех возможных маршрутов с множеством вычислений.

55

Mercer I. P., El-Taha Y. C., Kajumba N., Marangos J. P., Tisch J. W. G., Gabrielsen M., Cogdell R. J., Springate E. and Turcu E. Instantaneous mapping of coherently coupled electronic transitions and energy transfers in a photosynthetic complex using angle-resolved coherent optical wave-mixing // Physical Review Letters, 2009. — Vol. 102: 5.

56

Collini E., Wong C. Y., Wilk K. E., Curmi P. M., Brumer P. and Scholes G. D. Coherently wired light-harvesting in photosynthetic marine algae at ambient temperature // Nature, 2010. — Vol. 463: 7281. — P. 644–647.

57

Panitchayangkoon G., Hayes D., Fransted K. A., Caram J. R., Harel E., Wen J., Blankenship R. E. and Engel G. S. Long-lived quantum coherence in photosynthetic complexes at physiological temperature // Proceedings of the National Academy of Sciences, 2010. — Vol. 107: 29. — P. 12 766–12 770.

58

Calhoun T. R., Ginsberg N. S., Schlau-Cohen G. S., Cheng Y. C., Ballottari M., Bassi R. and Fleming G. R. Quantum coherence enabled determination of the energy landscape in light-harvesting complex II // Journal of Physical Chemistry B, 2009. — Vol. 113: 51. — P. 16 291–16 295.

59

Когда мы говорим «сгорание воды», мы, конечно, не имеем в виду, что вода является топливом, как уголь, но мы свободно используем этот термин для описания молекулярного процесса окисления.

60

Тут мы должны сделать оговорку: квантовая механика все еще не может объяснить силу тяготения, так как теория относительности (под которой мы понимаем гравитацию) несовместима с квантовой механикой. Объединение квантовой механики и теории относительности для построения квантовой теории гравитации остается одной из величайших задач современной физики.

61

К сожалению, популярность этого фильма привела к тому, что сохранение рыб-клоунов в дикой природе оказалось под угрозой. Рыбы-клоуны стали излюбленной добычей браконьеров, которые продают любителям аквариумов амфиприонов в больших количествах. Не нужно держать Немо у себя дома! Помните: настоящий дом амфиприонов — коралловый риф!

62

Считается, что при сильных приливах нерест облегчается.

63

Исход, гл. 30, 34–5.

64

Цит. по: Le Guerer A. Scent: The Mysterious and Essential Power of Smell. — N.Y.: Kodadsha America Inc., 1994. — P. 12.

65

1-метил-4-(1-метилэтиленил) — циклогексен.

66

1 пикоампер равен 10–12 ампер.

67

Eisner R. Richard Axel: one of the nobility in science // P & S Columbia University College of Physicians and Surgeons, 2005. — Vol. 25: 1.

68

В данном контексте экспрессия означает активность гена в процессе преобразования информации в РНК, которая запускает механизм синтеза белка, кодируемого данным геном, например фермента или обонятельного рецептора.

69

Традиционно мускус получали из нескольких естественных источников, в том числе половых желез мускусного оленя, лицевых желез мускусного быка, испражнений лесной куницы и мочи барсука. Тем не менее в наше время в парфюмерии применяется только синтетический мускус.

70

Sell C. S. On the unpredictability of odor // Angewandte Chemie, International Edition (English), 2006. — Vol. 45: 38. — P. 6254–6261.

71

Хиральные молекулы не совмещаются в пространстве со своим зеркальным отражением.

72

Если быть точными, Хендрикс играл на обычной гитаре, перевернув ее в другую сторону и переставив струны так, что ми большой октавы оказывалась нижней струной, как и на левосторонней гитаре.

73

Mori K. and Shepherd G. M. Emerging principles of molecular signal processing by mitral/tufted cells in the olfactory bulb // Seminars in Cell Biology, 1994. — Vol. 5: 1. — P. 65–74.

74

Например, (4S,4aS,8aR)-(K) — геосмин и его зеркальный изомер (4R,4aR,8aS)-(C) — геосмин имеют одинаковый специфический запах сырой земли.

75

Turin L. The Secret of Scent: Adventures in Perfume and the Science of Smell. — London: Faber & Faber, 2006. — P.4.

76

Turin L. A spectroscopic mechanism for primary olfactory reception // Chemical Senses, 1996. — Vol. 21: 6. — P. 773–791.

77

Turin. The Secret of Scent. — P. 176.

78

Burr C. The Emperor of Scent: A True Story of Perfume and Obsession. — N.Y.: Random House, 2003.

79

Keller A. and Vosshall L. B. A psychophysical test of the vibration theory of olfaction // Nature Neuroscience, 2004. — Vol. 7: 4. — P. 337–338.

80

От термина «аносмия», обозначающего отсутствие способности различать запахи. Приобретенная аносмия обычно связана с поражением назального эпителия. Врожденная аносмия встречается редко.

81