Модель кори полинга колтуна

6822
5,9
2
3

Введение

В 40-х годах прошлого века началось бурное развитие структурной химии и рентгеновской кристаллографии, что привело к определению первых пространственных структур органических молекул. Возможности структурных формул оказались исчерпаны, так как с их помощью (хоть они и называются структурными) крайне затруднительно передать трехмерное строение сложной молекулы. Вскоре последовавшие открытия структур белковых молекул и ДНК создали дополнительную потребность в способах наглядного изображения пространственной структуры биомакромолекул.

Середина XX века была ознаменована двумя крупнейшими открытиями, положившими начало структурной биологии и невероятно продвинувшими вперед все биологические науки. Эти открытия связаны с установлением принципов пространственной организации двух классов биологически важных макромолекул: белков и дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК).

Лайнус Полинг рассказывает о том, как он открыл α-спираль.

Однажды, когда я работал в Оксфорде (дело было в апреле 1948 года), я заболел, и после двух дней в постели, проведенных за чтением фантастики и детективов, я подумал: „А не открыть ли мне α-спираль?“, или что-то вроде этого. Чтобы понять, как устроена полипептидная цепь с учётом всех требований структурной химии и как водородные связи поддерживают структуру белка, я взял лист бумаги навроде этого [берет лист бумаги] и нарисовал на нем полипептидную цепь в распрямлённой конформации (кстати, этот лист остался у меня до сих пор). Я стал складывать лист бумаги так, чтобы угол между Cα-атомами соседних остатков составлял около 110° [складывает листок], и после нескольких попыток сложил его таким образом, чтобы каждая NH и CO группа участвовала в образовании связи N-H···O=C. Я понял, что эта структура, присутствующая в белках, выделенных из волос, рога, ногтей и мышечных волокон, называемая α-спиралью, содержит 3,6 аминокислотных остатка на один виток спирали.

Немного сокращённый перевод речи Полинга

Уотсон, видимо, был настолько поражён элегантным открытием Полинга и его моделями, что в своей работе делал ставку главным образом на молекулярные модели как инструмент, с помощью которого можно было объяснить дифракционные данные, полученные Фрэнклин:

Однако в ближайшие несколько дней ни одной серьезной модели мы не построили. Нам не только не хватало моделей пуриновых и пиримидиновых оснований, но мастерская так и не изготовила для нас ни одной модели атома фосфора. Для того чтобы сделать даже самые простые атомы фосфора, нашему механику требовалось не менее трех дней, а потому после обеда я пошел к себе в Клэр-колледж привести в порядок статью по генетике.

Фрэнсис все больше тревожился из-за того, что я перестал работать над молекулярными моделями. … Чуть ли не каждый день после обеденного перерыва он то и дело раздраженно косился на заброшенный полинуклеотидный остов, зная, что я тем временем играю где-нибудь в теннис. … Брюзжание Фрэнсиса меня не беспокоило — усовершенствовать дальше наш последний остов не имело смысла, пока не будет решена проблема оснований.

архив лаборатории Колд Спринг Харбор

Френсис Крик рассказывает об открытии структуры ДНК в виде двух антипараллельных комплементарных друг другу цепей, образующих двойную спираль, и демонстрирует молекулярную модель ДНК.

Модель Полинга оказалась очень удачной, и на её основе был разработан промышленный стандарт и выпущены многочисленные наборы для построения моделей молекул.

Рисунок 3. Слева: Фрагмент рисунка из патента, выданного Колтуну на его изобретение (1962). Рисунок объясняет устройство соединительных элементов, используемых для сборки моделей. Модели атомов и соединительные элементы были спроектированы с учётом требований, выдвинутых комитетом разработчику (см. ниже). Справа: Модель молекулы дипептида ГЛУ–ТРП, собранная из CPK-конструктора, найденного в лаборатории моделирования биомолекулярных систем Института биоорганической химии РАН (краешек пальца на фотографии мой. — А. Ч.).

Характеристики молекулярных моделей C-P-K [6]:

Размеры. Углы и длины связей, а также ван-дер-ваальсовы радиусы атомов должны соответствовать наиболее актуальным научным данным. Валентные углы должны воспроизводиться с допуском ±0°30’, длины связей — ±0,01 Å, а радиусы атомов — ±0,03 Å;
Масштаб должен составлять 1,25 см/Å. Этого достаточно для построения точных моделей при невысокой стоимости изготовления. Так, молекула с размерами 20×40×100 Å будет изображена моделью 25×50×125 см;
Вес моделей атомов должен быть настолько мал, насколько это возможно (без нарушения остальных требований);
Ограничение на вращение. Связи, не способные к вращению, должны быть зафиксированы. В остальных случаях вращение должно быть ограничено в соответствии с торсионным потенциалом;
Водородные связи. В моделях должна присутствовать возможность образования водородных связей, столь существенных для функций макромолекул;
Типы атомов. Разнообразие типов атомов в наборе должно позволять конструкцию всех практически важных типов биологических молекул;
Спецатомы. Должна быть предусмотрена возможность изготовления спецатомов, важных в ряде случаев (хоть и не выпускаемых массово из-за редкого использования). Эти атомы должны быть совместимы с другими атомами в наборе;
Соединительные элементы должны (а) надёжно фиксировать атомы; (б) позволять варьирование валентных углов в диапазоне ±8° без существенных усилий; (в) предотвращать самопроизвольное проворачивание групп атомов (до 50) под действием их собственного веса и не прогибаться более чем на 3° под этим весом и (г) позволять варьирование длин связей (в разумных пределах);
Материалы и стоимость. Модели должны быть изготовлены из пластмассы со средней стоимостью около 15 центов за атом. Эта цена учитывает массовое производство и возможность государственной субсидии на изготовление сложных форм для отливки.

Первая пространственная структура белка, полученная Джоном Кендрю (John Kendrew) в 1958 году [7] с помощью анализа дифракции рентгеновских лучей на белковом кристалле, поразила учёных в первую очередь тем, что в ней не наблюдалось никакой симметрии. Многочисленные α-спиральные элементы в структуре миоглобина (именно этот белок исследовал Кендрю) располагались в пространстве прихотливым образом, подтверждая открытие Полинга о том, что α-спираль — один из основных типов укладки полипептидной цепи.

2500 вертикальными металлическими палочками, затруднявшими её построение, восприятие и переноску (рис. 4В).

Модель, построенная Кендрю, была очень сложна в обращении и почти не поддавалась модификации, и, когда потребовалось построить несколько копий этой модели по запросу других университетов и лабораторий, возникла проблема создания более надёжной и удобной конструкции. В решении этой задачи помог Баркер (A.A. Barker), сотрудник инженерной лаборатории в Кембридже. Начиная с 1965 года, он конструировал молекулярные модели различных биомолекул, включая ДНК, витамин B12, инсулин, α-спираль и др. Кендрю предложил Баркеру использовать компоненты, изготовленные Биверсом (C.A. Beevers), профессором химии из Эдинбургского университета, — небольшие пластиковые шарики диаметром 6.9 мм с просверленными в них с помощью специального устройства отверстиями, в которые вставлялись лёгкие металлические трубочки. В первые же годы (с 1966 по 1968) Кендрю поступило около 30 заказов на молекулярные модели миоглобина и других белков, изготавливаемые в масштабе 1 см/Å примерно за месяц на одну модель (рис. 5). Цена моделей была около 600$, что являлось весьма существенной суммой в те времена.

Хотя первая пространственная структура белка была получена Джоном Кендрю, истинным первооткрывателем в данной области является другой человек — Макс Перутц (Max Perutz). Именно ему принадлежит идея изоморфного замещения, когда в определённые позиции белковой молекулы вводится атом тяжёлого металла, и на основании получаемых при этом искажений дифракционной картины появляется возможность установить структуру молекулы. В 1960 году Перутцем и его коллегами была получена пространственная структура гемоглобина [8] — белка существенно более сложного, нежели миоглобин.

Для визуализации пространственных карт электронной плотности Перутц использовал более количественный метод, чем Кендрю в своей первой структуре. Изопотенциальные области электронной плотности выпиливались из толстого куска пластмассы и скреплялись стопками, что позволило изобразить пространственную структуру молекулы (рис. 6).

Макс Перутц рассказывает историю открытия структуры гемоглобина. Интервью было записано в 2001 году, незадолго до его смерти (Макс Перутц умер 6 февраля 2002 года).

Начало компьютерной эры в визуализации молекул

Уже в 1964 году Сайрус Левинталь (Cyrus Levinthal) и его коллеги в Массачусетском Технологическом Институте (МТИ) разработали электронную систему, изображавшую основную цепь белка на экране осциллографа с возможностью вращения этой модели с помощью специального трекбола. Расчёты, необходимые для вывода картинки на экран осциллографа (рис. 10), производились на одном из первых мейнфреймов (проект “Multi-Access Computer”).

Пока еще невозможно оценить все преимущества, которые может дать компьютер при решении современных проблем молекулярной биологии. Однако, очевидно, что комбинация человек-машина может быть чрезвычайно эффективной. Уже показано, что компьютер может использоваться для построения и визуализации крупных молекул, и это его применение весьма полезно для понимания механизмов функционирования молекул. В то же время, не один год пройдёт, прежде чем полностью будет осознано, насколько важно интерактивное общение с компьютером в процессе построения модели белка.

Немного позже был разработан компьютерный алгоритм построения закрашенных поверхностей с учётом теней [21]. Это произвело целую революцию в компьютерной графике, поскольку позволяло показывать молекулы с совершенно новым уровнем наглядности, хоть в то время эта возможность была доступна лишь на самых мощных машинах.

Рисунок 11. Стереослайды для образовательных целей (TAMS). Сверху: Иммуноглобулин “DOB” человека (только C_α-атомы). Лёгкая цепь показана жёлтым цветом, тяжёлые — красным и голубым. Молекула углевода окрашена в бирюзовый цвет. Снизу: Устройство для просмотра слайдов на просвет (“Tailor Merchant 101”).

Заключение

Последнее, что хотелось бы отметить, — чрезвычайная простота визуализации молекул, достигнутая в наше время (не нужно ничего, кроме самого простого компьютера и интернета), стала скорее затмевать механизмы работы молекул для рядовых пользователей программ визуализации, нежели прояснять их. Если раньше модель структуры молекулы становилась вершиной работы мысли учёного, то теперь, благодаря успехам структурной геномики и развитию компьютерных технологий, вывести на экран и покрутить молекулу белка не представляет ни малейшей сложности.

Окраска CPK

В химии окраска CPK является популярным соглашением цветов для выделения атомов разных химических элементов в молекулярных моделях. Схема названа в честь молекулярных моделей CPK, разработанных химиками Робертом Кори и Линусом Полинином, и улучшена Уолтером Колтуном.

история
В 1952 году Кори и Полинг опубликовали описание пространственно заполняющих моделей белков и других биомолекул, которые они строили в Калтех. Их модели представляли атомы гранеными шарами из лиственных пород, окрашенные в разные яркие цвета, чтобы указать на соответствующие химические элементы. Их цветовая схема включена

Белый для водорода
Черный для углерода
Небесно-голубой для азота
Красный для кислорода
Они также построили меньшие модели, используя пластиковые шарики с одинаковой цветовой схемой.

В 1965 году Колтун запатентовал усовершенствованную версию методики моделирования Кори и Полинга. В своем патенте он упоминает следующие цвета:

Белый для водорода
Черный для углерода
Синий для азота
Красный для кислорода
Глубоко желтый для серы
Фиолетовый для фосфора
Легкий, средний, средний темный и темно-зеленый для галогенов (F, Cl, Br, I)
Серебро для металлов (Co, Fe, Ni, Cu)

В течение 1920-х и 1930-х годов Соединенные Штаты военный Совместный совет армии и флота разработал…

Термин цвета (или название цвета) - это слово или фраза, которая относится к определенному цвету.…

Цветовая карта или контрольная карта цвета - это плоский физический объект, в котором есть много…

Типичные назначения цвета CPK включают:

водород (H) белый
углерод (C) черный
азот (N) темно-синий
кислород (O) красный
фтор (F), хлор (Cl) зеленый
бром (Br) темно-красный
йод (I) темно-фиолетовый
благородные газы (He, Ne, Ar, Xe, Kr) cyan
фосфор (P) оранжевый
сера (S) желтая
бор (B), большинство персиков переходных металлов, лосось
щелочных металлов (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) фиолетовый
щелочноземельные металлы (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) темно-зеленые
титан (Ti) серый
железо (Fe) темно-оранжевый
другие элементы розовые
Некоторые цвета CPK косвенно относятся к цветам чистых элементов или заметного соединения. Например, водород – бесцветный газ, углерод в виде угля, графит или кокс – черный, обычная сера – желтая, хлор – зеленоватый газ, бром – темно-красная жидкость, йод в эфире – фиолетовый, аморфный фосфор – красный, ржавчина – темно-оранжевый-красный и т. д. Для некоторых цветов, таких как кислород и азот, вдохновение менее ясно. Возможно, красный для кислорода вдохновлен тем фактом, что кислород обычно требуется для сжигания или что кислородсодержащий химикат в крови, гемоглобин, ярко-красный, а синий для азота – тем фактом, что азот является основным компонентом атмосферы Земли, который кажется человеческим глазам как цвет голубой.

Современные варианты
В следующей таблице показаны цвета, присвоенные каждому элементу некоторыми популярными программными продуктами. Столбец C является оригинальным заданием Кори и Полинга, а K – патентом Колтуна. Колонка J – это цветовая схема, используемая молекулярным визуализатором Jmol. Колонка R представляет собой схему, используемую Расмолом; когда отображаются два цвета, второй действует для версий 2.7.3 и новее. Все цвета являются приблизительными и могут зависеть от оборудования дисплея и условий просмотра.

Коррелированная цветовая температура (CCT, Tcp) представляет собой температуру планковского излучателя, чей воспринимаемый цвет наиболее близок…

В колориметрии и цветовой теории легкость, также известная как значение или тон, представляет собой представление…

Zinzolin или gingeolin, является старым или литературным названием цвета, которое когда-то означало темно-красный цвет, и…

Красочность, цветность и насыщенность являются атрибутами воспринимаемого цвета, относящегося к интенсивности цвета. Как определено официальной…

Электродвигатель представляет собой электромеханический преобразователь (электрическая машина), который преобразует электрическую энергию в механическую. В обычных электродвигателях…

Многосекционная фотогальваническая ячейка представляет собой солнечный элемент с несколькими pn переходами из разных полупроводниковых материалов. Каждый…

Цветовая модель YCoCg представляет собой цветовое пространство, образованное из простого преобразования связанного цветового пространства RGB…

Селеидный солнечный элемент из меди индийского галлия (или ячейка CIGS, иногда CI (G) S или…

Цвета являются важной частью визуального искусства, моды, дизайна интерьера и многих других областей и дисциплин.…

Диаграмма представляет собой символическое представление информации в соответствии с некоторой технологией визуализации. Диаграммы использовались с…

Цветовая схема моделей Кори — Полинга — Колтуна

В химии, раскраска в CPK (КФК) - популярная схема цветового кодирования атомов различных химических элементов в молекулярных моделях. эта схема названа в честь молекулярной модели CPK (КФК), созданных Робертом кори и Лайнус Полинг и улучшить Уолтер Колтун.

Цветовая температура

Цветовая температура - характеристика хода интенсивности излучения источника света как функция длины волны в оптическом диапазоне. согласно формуле планка, цветовая температура определяется как температура абсолютно черного тела, при которой оно испускает излучение того же цветового тона, как считать излучение. характеризует относительный вклад излучения данного цвета в излучение источника, видимый цвет источника. применяется в колориметрии, астрофизике. измеряется в кельвинах и "миредо". Коррелированная цветовая температура t КЦ определяется как температура черного тела, при которой координаты цветности его излучения близки в пределах заданного допуска координаты цветности рассматриваемого излучения на цветовом графике МКО".

Ивашов, Валентин Иванович

Валентин Иванович Ивашов - российский ученый в области технологии мясных, молочных и рыбных продуктов, Академии сельскохозяйственных наук, академик Российской академии наук.

Крест Свободы

Креста свободы был учрежден февраля 24 1919 года для награждения отличившихся в войне за независимость, три класса в трех уровнях в каждом классе. I класс крест с белой эмалью предназначалась для награждения За военные заслуги. II класс крест с черной эмалью - за личной доблести. III класс крест с голубой эмалью - гражданские заслуги. Согласно закону О наградах Эстонии от 19 декабря 2007 года, Крест Свободы является высшей военной наградой Эстонии. Крест Свободы Эстонии выдается художника Николая трюк. примеры, согласно геральдике, Ханнес Вальтер, Крест Свободы Финляндия, рука с мечом, изображенный на гербе Карелии и крест Великого магистра Тевтонского ордена Креста "потент" с длинной вертикальной линии. как цвета крестов и цветов из лент каждого класса разного цвета был разработан в цвета Эстонского национального флага. Первые награды Креста Свободы состоялся 2 август 1919 года когда кресты I класс был награжден 7 солдаты армии США из США для помощи в Эстонии. 5 август 1919 года Крест Свободы I класс 1-й степень была присуждена французская крепость Верден за героизм ее защитников во время Первой мировой войны. массовые награждения орденом начались в феврале 1920 года, сразу после освободительной войны орденом были награждены как граждане Эстонии, так и иностранцы. Всего было поставлено 3225 кресты разных степеней свободы, кавалеры стали 3126 люди, некоторые из которых были удостоены нескольких кресты. из них граждане Эстонии - 2076 люди 2152 крест. иностранцев 1050 человек из 16 утверждает, что получил 1073 Креста. Закон от 19 июня 1925 года, эстонский парламент принял решение прекратить награждения крестом Свободы. возобновление премии возможно в случае с Эстонией вступление в вооруженный конфликт с внешним врагом, угрожающим независимости Эстонии. последний трюк был капитан Эдгар Теодор Суси, награжден 18 декабря 1925 года крест II класс 3-й степени. Последний оставшийся в живых эстонского Рыцарского креста свободы был Карл Яанус, умер в 2000 году и похоронен с воинскими почестями на кладбище Pilistvere. Крест Свободы является основным элементом конструкции памятника Победы в освободительной войне в Таллинне.

Парадокс туннельного эффекта

Парадокс туннельный эффект - утверждение о том, что способность микрочастиц проходить сквозь потенциальный барьер с высотой, большинство из них полны энергии, якобы, противоречит закону сохранения энергии. для выполнения закона сохранения энергии, в данном случае кинетическая энергия частицы должна быть отрицательной. Физический смысл объяснений этого парадокса заключается в том, что в связи с неопределенностью координаты частицы при ее прохождении через барьер, равна его ширине, в результате неопределенности Гейзенберга, неопределенность в проекции импульса p x (п) <\свойства стиль отображения значение p_> (р<х>>) и его кинетической энергии Δ T <\свойства стиль отображения значение \Дельта T>, так что Δ T &ГТ, U m (У) − E <\свойства стиль отображения значение \дельта t&ГТ U_-E> (Это <М>Е>), где U m (У) <\свойства стиль отображения значение U_> - (Это<м>>) максимальная высота барьера E <\свойства стиль отображения значение E>- полная энергия частицы. так что нарушения закона сохранения энергии не происходит.

Цветова

Деревня Цветова, С. Цветовская г., Бучацкого района, Тернопольской области, Украины. Код КОАТУУ - 6121288001. население по данным переписи 2001 года был 651 людей. Является административным центром Цветовская г. сельского совета, в который не входят другие населенные пункты. Деревня Цветова расположен на левом берегу реки Ольховец, выше по течению на расстоянии 0.5 км - село Трибуховцы, ниже по течению на расстоянии в 0.5 км это Репинцы. Первое упоминание о датах деревне к 1785 году. В селе есть школа I статья, детский сад, клуб, фельдшерско-акушерский пункт.

Цветовая

Цвет-село в Калушском районе Ивано-Франковской области Украины. Переписи населения 2001 года был 453 человек. занимает площадь 8.13 км2. застежка - 77364. телефонный код - 03472. Первое письменное упоминание о датах деревне к 1578 году. Раньше деревня была расположена в замке дворянин Блоговского. В 1854 году деревня была построена церковь Святого Николая. В селе находится школа на 108 учащихся. Местный Совет находится по адресу: 77364, Ивано-Франковская обл., Калушский район, с. Луки, ул. М. Грушевского 79.

Цветовая палитра

Цветовая палитра-фиксированный набор цветов и оттенков, имеющий физическую или цифровую реализацию в том или ином виде. В переносном смысле - подбор цветов, характерный рисунок кистью художника в определенный период его работы.

Фонемно-цветовая синестезия

Фонема-цветовая синестезия – разновидность chromesthesia. Человек с этим типом синестезии, звучащих фонем, связанные с определенным цветам. как и другие типы синестезии, фонема-цветовая синестезия является недобровольное, и как правило, постоянные.

Цветовая субдискретизация

Цветовая субдискретизация технология кодирования изображений с уменьшением цветового разрешения, где частота дискретизации цветоразностных сигналов может быть меньше, чем частота дискретизации для яркостного сигнала. основан на особенности человеческого зрения, выраженную большей чувствительностью к перепадам яркости, чем цвета. Цвет взятие проб-это важный метод уменьшения размера цифровых видео трансляций. используется в аналоговых и цифровых ТВ, цифровых видео и изображений алгоритмы сжатия, такие как JPEG. В практике кодирования изображения осуществляется с пониженным разрешением в цветоразностных каналах при сохранении разрешения в канале яркости.

Биография

Выпускная фотография Полинга
(Орегонский гос. университет, 1922)

Лайнус Карл Полинг родился в Портленде (штат Орегон) 28 февраля 1901 года,

Лайнус хорошо учился в школе. Он собирал насекомых и минералы, и жадно читал книги. Он решил стать химиком в 1914 году, когда однокурсник, Ллойд A. Джеффресс, показал ему некоторые химические опыты, которые он поставил у себя дома. С неохотного одобрения своей матери он ушёл из школы в 1917 году без диплома и поступил в Орегонский сельскохозяйственный колледж в Корваллисе на химического инженера, но через два года его мать захотела, чтобы он оставил колледж, для зарабатывания денег, чтобы поддержать семью. Он впечатлял своих учителей, в 1919 году, после летней работы в качестве инспектора дорожного покрытия штата Орегон, ему предложили штатную должность в качестве преподавателя по качественному анализу на химическом факультете. [2]

В 1922 году он женился на Аве Элен Миллер (умерла в 1981), которая родила ему четверых детей: Лайнус Карл, Петр Джеффресс, Линда Елена (Камб), и Эдвард Креллин [3] .

Одним из непосредственных результатов пребывания в Мюнхене была первая статья Полинга (1927) в Трудах Королевского общества в Лондоне, представленная самим Зоммерфельдом. Полингу не терпелось применить новую волновую механику для расчета свойств многоэлектронных атомов, и он нашел способ сделать это с помощью водородоподобных одноэлектронных волновых функций внешних электронов с эффективным ядерным зарядом на основе эмпирических констант внутренних электронов.

Лайнус Полинг умер на своем ранчо в Биг Сур (Калифорния) 19 августа 1994 года.

Научные исследования

Большинство учёных создают для себя определённую нишу, но Полинг обладал чрезвычайно широким диапазоном научных интересов: квантовая механика, кристаллография, минералогия, структурная химия, анестезия, иммунология, медицина, эволюция. Во всех этих областях, и особенно в смежных областях с ними, он видел, где кроются проблемы и, опираясь на скорейшее освоение основных фактов и свою феноменальную память, он делал особый и решающий вклад [6] . Наиболее он известен своим определением химической связи, открытием основных элементов вторичной структуры белка: альфа-спирали и бета-листа, и первой идентификацией молекулярного заболевания (серповидноклеточной анемии); помимо этого у него имеется масса других важных достижений. Полинг был одним из основателей молекулярной биологии в истинном смысле этого слова. За эти достижения он был удостоен в 1954 году Нобелевской премии по химии.

Однако Полинг был известен не только в мире науки. Во второй половине жизни он посвятил своё время и энергию вопросам здоровья и необходимости исключить возможность войны в ядерный век. Его активное противодействие ядерным испытаниям привело к политическому преследованию в своей стране. Полинг повлиял на обеспечение в 1963 году международного договора о запрещении испытаний в атмосфере. С присуждением в 1962 году Нобелевской премии, Полинг стал первым человеком, кто получил две персональные Нобелевские премии (Мария Кюри получила одну, а вторую разделила со своим мужем). Имя Полинга известно также широкой общественности благодаря его пропаганде, основанной на личном примере, употребления больших доз аскорбиновой кислоты (витамина С) в качестве пищевой добавки для улучшения общего здоровья и предотвращения (или хотя бы уменьшения тяжести протекания) таких заболеваний, как простуда и рак (ортомолекулярная медицина). Для лечения раковых заболеваний он вводил больным внутривенно огромные дозы витамина С: 10 000 миллиграммов в сутки, при том, что ежедневная норма не превышает 100 мг [7] .

В 1927 г. Полинг вернулся в Калифорнийский технологический институт в качестве ассистента профессора теоретической химии. В следующие двенадцать лет печатаются замечательные серии статей, которые создают ему международную репутацию. Его способности были быстро признаны благодаря продвижению (доцент — 1929; профессор — 1931), наградам (премия Ленгмюра, 1931), выборам в Национальную академию наук (1933). Благодаря его трудам и лекциям, Полинг зарекомендовал себя как основатель так называемой структурной химии, позволившей по-новому взглянуть на молекулы и кристаллы. [6] Правило Полинга: принимая во внимание, что бинарные электролиты, такие как галогениды щелочных металлов, ограничены в типах своих кристаллических структур, разнообразие структур, открытых для более сложных веществ, таких как слюда, KAl₃Si₃O₁₀(ОН)₂, может оказаться безграничным. Полинг в 1929 году сформулировал ряд правил о стабильности таких структур, которые оказались чрезвычайно удобными как в тестировании правильности предложенных структур, так и в предсказании неизвестных. [8]

В сентябре 1958 года на симпозиуме, посвящённом памяти Кекуле, Лайнус Полинг вводит и обосновывает теорию изогнутой химической связи вместо σ,π — описания для двойной и тройной связи и сопряжённых систем. [11]

Полинг был президентом Американского химического общества (1948) и Тихоокеанского отделения Американской ассоциации содействия развитию науки (1942—1945), а также вице-президентом Американского философского общества (1951—1954). Полинг вывел свою концепцию частично из ионной связи. Энергию связи можно рассматривать как сумму двух вкладов — ковалентной части и ионной части. Термохимические энергии связи D(A-B) между атомами А и В, в общем, больше, чем среднее арифметическое значение энергий D(A-А) и D(B-B) гомоядерных молекул. Полинг относил дополнительную энергию Δ(A-B) к ионному резонансу и обнаружил, что может присвоить значения ХА и т. д., чтобы такие элементы с Δ(A-B) приблизительно были пропорциональны (XA-XB)². Значения Х образуют шкалу (шкалу электроотрицательностей), в которой у фтора х = 4, он является самым электроотрицательным элементом, у цезия х = 0,7. Помимо обеспечения основы для оценки энергий связи гетерополярных связей, эти значения х также могут быть использованы для оценки дипольного момента и ионного характера связей. [12]

Исследование природы химической связи, возможно, знаменует кульминацию вклада Полинга в теорию химической связи. В частности достижения следуют из важной статьи (1947) о структуре металлов, но интерес к химической связи в настоящее время перетек в интерес к структуре и функциям биологических молекул. Есть намеки на это в главе о водородных связях. Полинг был одним из первых, кто изложил её значение для биомолекул: из-за своей малой энергии связи и малой энергии активации, характеризующих её формировании и разрушение, водородная связь играет определенную роль в реакциях, протекающих при нормальной температуре. Было признано, что водородные связи стабилизируют пространственную структуру молекул белков… [13]

Политическая деятельность

Полинг был известен не только как учёный; он был также известным общественным деятелем в Соединенных Штатах. Он удостоился президентской Медали за заслуги, самой высокой гражданской чести в Соединенных Штатах и был награждён президентом Труменом в 1948 г. Сразу после августа 1945 года Полинг заинтересовался вовлечением атомных достижений в международные отношения и необходимостью контроля за ядерным оружием. Его лекции и письма на этот счет скоро привлекли внимание ФБР и других правительственных служб. Не побоявшись этого, он, при поддержке своей жены Авы Хелен, стал занимать более активную позицию. Он подписал ходатайства, присоединился к организациям (таким как Чрезвычайный комитет учёных-атомщиков, возглавляемый Альбертом Эйнштейном, и Американский союз защиты гражданских свобод), и убедительно выступал против развития ядерного оружия. В период маккартизма и, особенно во время Корейской войны этого было достаточно, чтобы подозревать его в угрозе безопасности [1] .

В июне 1961 года Полинг и его жена созвали конференцию в Осло (Норвегия) против распространения ядерного оружия. В сентябре того же года, несмотря на обращения к Никите Хрущеву, СССР возобновил испытания ядерного оружия в атмосфере, а на следующий год, в марте, это сделали США. Полинг также составил проект предлагаемого договора о запрещении таких испытаний. В июле 1963 года США, СССР и Великобритания подписали договор о запрещении ядерных испытаний, в основе которого лежал этот проект.

В том же году он вышел в отставку из Калифорнийского технологического института и стал профессором-исследователем в Центре изучения демократических институтов в Санта-Барбаре (штат Калифорния). Здесь он смог уделять больше времени проблемам международного разоружения. В 1967 году он также занял должность профессора химии в Калифорнийском университете в Сан-Диего, надеясь проводить больше времени за исследованиями в области молекулярной медицины. Спустя два года он ушёл оттуда и стал профессором химии Стэнфордского университета в Пало-Альто (штат Калифорния).

В критических публикациях (в частности, Б. М. Кедрова) в адрес теории Полинга фактически накладывался запрет на использование физических методов в химии, физических и химических в биологии и т. п. Была сделана попытка связать теорию резонанса с вейсманизмом-морганизмом, то есть как бы заложить основу объединенного фронта борьбы с передовыми научными направлениями [16] :

— Кедров Б. М. Против "физического" идеализма в химической науке. Цит. по [16]

В июне 1951 года прошла Всесоюзная конференция по состоянию теории химического состава органической химии, на которой резонансная теория Полинга и теория мезомерии Ингольда были объявлены буржуазными и лженаучными [17] .

Гонения на теорию резонанса в органической химии получили негативную оценку в мировой научной среде. В одном из журналов Американского химического общества в обзоре, посвящённом положению в советской химической науке, в частности, отмечалось: [18]

The large majority of Russian papers on these subjects (. ) apparently arising from the chauvinistic idea that the resonance theory of Linus Pauling opposes the tenets of dialectical materialism and therefore must be rejected. The intensity and crudeness of this invective appear to be without parallel in the annals of chemistry.

Теория об особой роли витамина C

В 1966 году, после предложения Ирвина Стоуна, Полинг начал принимать 3 грамма аскорбиновой кислоты каждый день. Почти сразу он почувствовал себя живее и здоровее. В течение нескольких последующих лет простуда, которая мучила его всю жизнь, стала менее суровой и частой. Благодаря этому опыту Полинг стал верить, что ежедневный приём больших доз витамина C приносит пользу здоровью. Он стал пропагандировать приём витамина C, читать посвящённые этому вопросу лекции и выпускать популярные книги, что вызвало недовольство американского медицинского сообщества. [19]

Полинг полагал, что приём витамина C и других антиоксидантов в больших дозах может способствовать излечению от множества различных болезней, включая рак. Хотя опыты на клеточных культурах и животных и показывают, что для некоторых форм рака витамин C может уничтожать опухолевые клетки [20] [21] , но анализ проведённых двойным слепым методом медицинских исследований с участием сотен тысяч людей показывает, что влияние приёма витамина C и других добавок-антиоксидантов на смертность от рака, сердечно-сосудистых и других заболеваний нейтрально или негативно, вопреки воззрениям Полинга [22] [23] . В целом, вопрос полезности витамина C при лечении тяжёлых заболеваний по-прежнему исследуется [22] [24] .

Полинг как человек

Читайте также:

Пожалуйста, не занимайтесь самолечением!
При симпотмах заболевания - обратитесь к врачу.

Место рождения:
Лайнус Карл Полинг
Научная сфера:
Место работы:
Научный руководитель:
Награды и премии