日常生活における物理化学の適用は現象であり、物理と化学の法則は私たちの生活の中で毎日起こることに適用されます。その前に、物理化学自体についてよく知っておく必要があります。物理化学、物質のつながりと変化に焦点を当てた科学の分野。他の部門とは異なり、化学相互作用の基礎となる材料科学の基準 (気体の法則など) を管理し、応答の定量的な部分を定量化し、接続し、明確にしようとしています。
- 物理化学の分野
- 生化学の分野
- 分析化学の分野
- 無機化学の分野
量子力学は、この分野で慣習的に管理されている最小の粒子であるイオタと原子を表示することで、物理科学の多くを解明し、仮想科学の専門家が PC と高度な数値戦略を利用して問題の調合行動を理解できるようにします。合成熱力学は、物質の応答速度を伴うエネルギーである、温かくさまざまなタイプの複合エネルギー間の接続を管理します。
物理化学は、化学システムまたは化学プロセスの物理的および材料的特性を研究する化学の一分野です。物理化学の焦点は、一般に、システムのエネルギーと熱力学的特性を中心に展開します。物理化学の最も重要なサブブランチは、化学反応速度論、化学分光学、電気化学、および熱化学です。
純粋化学では、化学物理学は通常、熱力学、量子化学、統計力学、動力学の 4 つの分野に分けられます。熱力学は、システムのさまざまな平衡特性とプロセスにおける平衡の性質の変化との関係を研究する巨視的な科学です。量子化学は、原子構造、分子結合、分光法への量子力学の応用を扱います。熱力学的科学は、分子 (微視的) レベルで起こることの結果です。分子レベルと巨視的レベルは、統計力学と呼ばれる科学の分野によって互いに関連付けられています。
動力学は、化学反応、拡散、電気化学セル内の電荷の流れなどのプロセス速度の研究です。動力学理論は、熱力学、量子力学、統計力学の関連部分を使用します。物理化学の原理は、化学と工学のすべての分野の枠組みを提供します。以下は物理化学の分野です:
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熱力学
熱力学は、エネルギーの変化の調査に焦点を当てた分野です。事実上、科学におけるすべての論争と解明は、エネルギーという孤立した特性の一部についての考えに帰着します。エネルギーは、どのような粒子が形作られるか、どのような反応が起こり得るか、どのくらいの速さで起こり得るか、そして (私たちのエネルギーの起源を改良することで) どのヘディングで反応が起こる傾向があるかを把握します.
基本的なルールは次のとおりです:
- エネルギーとは、仕事をする能力です。
- 仕事は制限する力に逆らう運動です
これらの定義は、前のものには仕事をするためのより注目すべき限界があるという事実に照らして、与えられた質量の持ち上げられた重りは、地面に横たわっている同様の質量のものよりも多くのエネルギーを持っていることを示唆しています。より低い重量のレベル。
この定義はさらに、高温のガスは低温の同じガスよりも多くのエネルギーを持っていることを示唆しています。高温のガスはより重い重量を持ち、シリンダーを追い出す際により多くの仕事を達成できます。科学では、エネルギーと仕事の関係について多くの事例を経験しています。筋肉が収縮してほどけると、タンパク質フィラメントに蓄えられたエネルギーが、散歩やウェイトの持ち上げなどによって放出されます。
有機細胞では、サプリメント、粒子、および電子は常に層を横切って移動し、1 つの細胞コンパートメントから始まり、次の細胞コンパートメントに移動します.有機粒子の混合と細胞分裂も同様に、原子レベルでの作業の兆候です。私たちの体でこの働きを生み出すエネルギーは、食べ物から生まれます。
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物理化学の生物学と医学への応用
日常生活における物理化学の応用は、通常、この分野、つまり生物学と医学の世界に焦点を当てていました。それは知識が主に使われる分野です。以下は、前述のフィールドでの適用方法の例の一部です:
1.生物学的システムの研究のための技術
X 線回折と核磁気共鳴 (NMR) 分光法は、天然の会合における分子の 3-2 プロローグ次元の作用過程を保証するために一般的に利用される 2 つの重要な装置です。 X ビーム回折戦略のエネルギーのケースは、リボソームの 3 次元構造の現在の保証です。リボソームは、タンパク質の結合を担当する 2 x 10g mol を超えるモル質量を持つタンパク質とリボ核腐食性の複合体です。細胞内の特異アミノ酸から。
その間、原子誘引残響分光法も絶え間なく進歩し、現在では、病気の診断に広く使用されているシステムである磁気共鳴画像法 (MRI) を通じて生命体全体を考慮することができます。コンテンツ全体を通して、有機粒子の基本的な描写のための多くの手段を描写する必要があります。
複雑な生物のゲノムとプロテオームの検査であるゲノミクスとプロテオミクスの戦略は、描写しなければならない膨大な数の原子の結果として面倒です。たとえば、ヒトゲノムには約 30,000 の性質が含まれており、動的タンパク質の量はおそらくもっと多くなるでしょう.
あらゆる生物のゲノムとプロテオームの描写を達成するには、DNA とタンパク質でサブアトミック ビルディング ピースが共有結合で接続されている要求を保証するための非常に迅速な方法を送信する必要があります。重要な手段はゲル電気泳動であり、接続された電場の視野内で原子がゲルセクションに分離されます。原子質量の正確な保証方法である質量分析法は信頼されています。実際、これは日常生活における物理化学の多くの応用の 1 つです。
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2.タンパク質フォールディング
しかし、日常生活における物理化学の応用は、医療分野で最も多く使用されています。タンパク質は、アミノ酸の適応可能な鎖で構成されています。いずれにせよ、タンパク質が正確に機能するためには、非常に特徴的なコンプライアンスが必要です.タンパク質のアミノ腐食性連鎖には、最近統合された鎖からのタンパク質の動的コンプライアンスを作成するための基礎データが含まれているという事実にもかかわらず、シーケンスからのコンプライアンスの期待、想定されるタンパク質崩壊の問題は、非常に厄介です。まだ多くの研究が集中しています.
同様に、タンパク質が有用なコンプライアンスをどのように発見するかという問題に取り組むことで、特定の状況でいくつかのタンパク質が不名誉に重複する理由を理解することができます.誤って折りたたまれたタンパク質は、嚢胞性線維症、アルツハイマー病、「狂牛病」病 (変種クロイツフェルト-ヤコブ感染症、v-CJD) など、さまざまな病気に関連していると考えられています。
問題の確立された仮説と量子仮説の両方を使用する計算手順は、基本的な経験をサブアトミック接続に与え、さらに、タンパク質の実際のコンプライアンスの賢明な予測を促すことができます。たとえば、原子力学の再現では、確立された材料科学からの科学的表現を使用して、間違いなく温度のゼロでチェーン内の原子協力のエネルギーのベースに関連する構造を決定します。このような計算は、通常、原子が所定の温度に暖められることによって開始される亜原子要素の再現によって追跡されます.
分子間結合の影響を受けるすべての粒子の考えられる方向は、ニュートンの運動条件を考慮して計算されます。これらの指示は、原子が複製の温度でテストできる適応に関連しています。量子仮説に照らした推定は、より面倒で退屈ですが、仮説科学の専門家は、タンパク質崩壊の従来の視点と量子視点を統合する方向に進んでいます.
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3.合理的な医薬品設計
1 つのアプローチは、無数のミックスから通常発生するミックスを削除し、それらの修復特性をテストすることで構成されます。たとえば、太平洋イチイの木の樹皮に含まれる化合物であるパクリタキセル (Taxol という商品名で販売されている) は、卵巣腫瘍の治療に有効であることが観察されています。
医薬品の開示に対するオプションのアプローチは、通常の医薬品の概要です。これは、病気を引き起こす専門家 (微生物、感染症、または腫瘍) のサブアトミック属性の ID から始まり、新しい混合物のブレンドとテストを続けて、
多くの研究者が、バランスの取れた投薬概要に関連付けられています。強力な投薬を効果的に区別する証拠には、微生物学者、計算化学者、生化学者、医師、薬理学者、および合成化学者の共同の努力が必要だからです。
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物理科学の考え方は、薬の概要を見極める上で不可欠な部分を想定しています。まず第一に、コンテンツ全体を通して描かれている構造保証のための戦略は、特に選択された原子標的と協力する医薬品競合他社の補助的なハイライトの際立った証拠の基本です.
第 2 に、第 6 章と第 7 章で述べた調合エネルギーの基準は、深刻な改善手順を経験しなければならないいくつかの重要な驚異を監督しています。宿主生物による薬物摂取、流用、および放出の割合。客観的な投薬の概要では、計算科学の専門家は定期的に、客観的な受容体部位のアイデアを考慮して、生産的な投薬を促す補助的なハイライトを予測するよう求められます。
その時点で、製造された科学の専門家が提案された粒子を作成し、有機化学者や薬理学者が生産性を試す.この手順はしばしば反復的であり、探索的結果が再び追加の計算に強化され、効果的な投薬などの新しい提案が生まれます.計算科学者は、テスト科学の専門家と緊密に協力して、予知力を強化したより優れた仮説装置を開発し続けています。要約すると、日常生活における物理化学の応用は数多くあります。
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