Premis Nobel 1999

1999/11/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Medikuntza
• Fisika
• Kimika
• Sariak

Premi Nobel de Química: Capacitat d'observació de reaccions químiques

Les reaccions químiques es produeixen en un període de pocs femtosegundos. Cada femtosegundo és de 1.000 bilions d'un segon. Això significa que en un només segon es poden dur a terme reaccions químiques en biliones. Per tant, és molt difícil saber què està passant en aquests processos tan ràpids. Una vegada que les molècules inicials, que poden ser úniques, reben l'energia necessària per a reaccionar i estan relativament a prop les unes de les altres, els seus àtoms sofreixen modificacions fins a formar els productes finals. Conèixer els passos d'aquest procés pot aclarir els paràmetres que influeixen en la reacció. Les reaccions, en la majoria dels casos, poden seguir més d'un camí, però entre els químics no hi ha dubte que discorreran per les vies que requereixen menor energia.

Mitjançant la química quàntica es pot calcular en cada cas quina és aquesta via. No obstant això, aquests mètodes han suscitat grans controvèrsies entre el personal dels laboratoris. D'una banda, perquè els sistemes calculats no poden ser molt grans, han de dependre de la capacitat de càlcul dels ordinadors utilitzats. D'altra banda, l'absència d'un mètode teòric general que serveixi per a tota mena de reaccions. Per això, l'opció que ofereix la Química Teòrica no ha estat moltes vegades acceptada, hi ha molta gent a favor i a l'inrevés i pocs són els químics que s'atreveixen a unificar teoria i experiment. Malgrat el notable escepticisme, la Química Teòrica ha aconseguit grans èxits, com la predicció de la reactivitat i propietats de les substàncies.

El mètode utilitzat per l'equip de Zewail permet "veure" o, almenys, endevinar les estructures intermèdies que es formen en la reacció. Es tracta d'una mena d'espectroscòpia làser o, cosa que és el mateix, d'un mètode d'anàlisi d'aquestes estructures intermèdies de reacció. És significatiu que els Premis Nobel dels dos últims anys estiguin relacionats amb el mateix camp de la química. El premi de 1998 va ser per a Pople i Kohn, que han fet els treballs necessaris per al desenvolupament de la Química Teòrica. El premi d'enguany es lliurarà a Zewail, desenvolupador de la "femtokimika".

Premi Nobel de Física: Matemàtica de les forces internes de l'àtom

El treball que han pres els físics per a relacionar les forces que hi ha en la naturalesa no ha estat lent. A poc a poc es va aconseguint l'objectiu, però els físics teòrics estan discutint si existeix una teoria general que unifica tots. Caldrà esperar molt de temps fins que s'aclareixin. En la naturalesa hi ha força gravitatòria, força elèctrica, força magnètica, força nuclear feble i força nuclear forta. El físic escocès James Clerk Maxwell (1831-1879) va fer un gran pas en unificar la força elèctrica amb la magnètica escrivint les fórmules generals de les forces electromagnètiques. El problema és que algunes forces actuen a grans distàncies i unes altres a distàncies molt petites. Per exemple, la força de la gravetat controla el moviment dels cossos astronòmics i les nuclears es perceben a nivell de partícules subatòmiques.

Entre les forces "de curt abast" es troben l'electromagnetisme i la feble força nuclear, que ha relacionat les teories de 't Hooft i Veltman. Per a aquestes dues forces han desenvolupat fórmules matemàtiques de simetria "gauge". Des del punt de vista actual, la de Maxwell és una "teoria gauge". Aprofitant això, va poder predir el caràcter de les ones de ràdio desconegudes. La teoria de 't Hooft i Veltman també anuncien l'existència de noves partícules, com la partícula Higgs. Ara és el torn dels físics experimentals per a detectar aquesta partícula.

Els dos físics guardonats amb el Premi Nobel reconeixen que el seu treball no té una aplicació pràctica d'aquest tipus. Però dins de la ciència és important treballar l'àmbit teòric, com s'ha demostrat sovint. És clar que el Premi Nobel porta el reconeixement de la comunitat científica.

Premi Nobel de Medicina o Fisiologia: Els secrets del transport de proteïnes

Dins d'una cèl·lula hi ha milers de proteïnes. Els aminoàcids són macromolècules interconnectades. La seva funció principal és produir reaccions químiques del metabolisme. La proteïna precisa per a una reacció precisa, per la qual cosa ha de col·locar-se en el lloc adequat. En el cos humà s'utilitzen vint tipus d'aminoàcids per a formar proteïnes. Canviant la seqüència d'aquests aminoàcids s'obtenen diferents proteïnes. Les molècules d'ADN guarden codificades totes les seqüències.

Les proteïnes estan en contínua formació i degradació intracel·lular. A partir d'aminoàcids lliures, la construcció es produeix en els orgànuls denominats ribosomes. Per a arribar als llocs adequats a vegades han de travessar les membranes per a sortir de la cèl·lula o arribar a altres compartiments intracel·lulars. El transport ha d'estar controlat, és a dir, la proteïna ha de ser activa únicament en un lloc concret.

Blobel descobreix que aquesta direcció apareix codificada en l'estructura de la proteïna. Com si fos una part inseparable de la proteïna, el senyal de direcció també està codificada en l'ADN. A més, la hipòtesi del "senyal de direcció" de Blobel és generalitzada, ja que apareix de la mateixa manera tant en les cèl·lules dels llevats com en les vegetals i animals.

Amb aquest coneixement s'amplien les possibilitats d'aplicació. Sobretot, quan es completi el mapa del genoma humà se sabrà a on ha de dirigir-se cada proteïna. Pot implicar la comprensió de molts dels processos que es produeixen en les malalties i poden inventar-se noves estratègies terapèutiques. A més, molts dels medicaments que s'utilitzen són proteïnes. Per tant, modificant adequadament la molècula d'ADN, aquests medicaments es produirien en les cèl·lules del cos.