Prix Nobel 1999

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

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Prix Nobel de chimie: Capacité d’observation des réactions chimiques

Les réactions chimiques se produisent dans une période de quelques femtosecondes. Chaque femtoseconde est de 1000 milliards d'une seconde. Cela signifie que, en une seule seconde, des réactions chimiques peuvent être effectuées sur des bilions. Il est donc très difficile de savoir ce qui se passe dans ces processus si rapides. Une fois que les molécules initiales, qui peuvent être uniques, reçoivent l'énergie nécessaire pour réagir et sont relativement proches les unes des autres, leurs atomes subissent des modifications jusqu'à former les produits finaux. Connaître les étapes de ce processus peut clarifier les paramètres qui influencent la réaction. Les réactions, dans la plupart des cas, peuvent suivre plus d'un chemin, mais parmi les chimistes, il ne fait aucun doute qu'ils vont passer par les voies nécessitant moins d'énergie.

Par la chimie quantique on peut calculer dans chaque cas quelle est cette voie. Cependant, ces méthodes ont suscité de grandes controverses parmi le personnel des laboratoires. D'une part, parce que les systèmes calculés ne peuvent pas être très grands, ils doivent dépendre de la capacité de calcul des ordinateurs utilisés. D'autre part, l'absence d'une méthode théorique générale qui sert à toutes sortes de réactions. C'est pourquoi l'option offerte par la Chimie Théorique n'a pas été maintes fois acceptée, il y a beaucoup de gens en faveur et à l'envers et peu sont des chimistes qui osent unifier théorie et expérience. Malgré le scepticisme remarquable, la chimie théorique a obtenu de grands succès, comme la prédiction de la réactivité et les propriétés des substances.

La méthode utilisée par l'équipe de Zewail permet de "voir" ou, au moins, de deviner les structures intermédiaires qui se forment dans la réaction. Il s'agit d'un type de spectroscopie laser ou, ce qui est le même, d'une méthode d'analyse de ces structures intermédiaires de réaction. Il est significatif que les Prix Nobel des deux dernières années soient liés au même domaine de la chimie. Le prix de 1998 était pour Pople et Kohn, qui ont effectué les travaux nécessaires pour le développement de la chimie théorique. Le prix de cette année sera remis à Zewail, développeur de la "femtokimika".

Prix Nobel de physique: Mathématiques des forces internes de l'atome

Le travail que les physiciens ont pris pour relier les forces qui existent dans la nature n'a pas été lent. L'objectif est progressivement atteint, mais les physiciens théoriques discutent s'il existe une théorie générale qui unifie tous. Il faudra attendre longtemps jusqu'à ce qu'ils soient clarifiés. Dans la nature il y a force gravitationnelle, force électrique, force magnétique, force nucléaire faible et force nucléaire forte. Le physicien écossais James Clerk Maxwell (1831-1879) fit un grand pas en unifiant la force électrique avec la magnétique en écrivant les formules générales des forces électromagnétiques. Le problème est que certaines forces agissent sur de grandes distances et d'autres sur de très petites distances. Par exemple, la force de gravité contrôle le mouvement des corps astronomiques et les corps nucléaires sont perçus au niveau des particules subatomiques.

Parmi les forces "à courte portée" se trouvent l'électromagnétisme et la faible force nucléaire, qui a lié les théories de 't Hooft et Veltman. Pour ces deux forces ont développé des formules mathématiques de "symétrie gauge". Du point de vue actuel, celle de Maxwell est une "théorie gauge". Profitant de cela, il a pu prévoir le caractère des ondes radio inconnues. La théorie de 't Hooft et Veltman annoncent également l'existence de nouvelles particules, comme la particule Higgs. Maintenant c'est au tour des physiciens expérimentaux de détecter cette particule.

Les deux physiciens lauréats du prix Nobel reconnaissent que leur travail n'a pas d'application pratique de ce type. Mais dans la science il est important de travailler le domaine théorique, comme cela a été souvent démontré. Il est clair que le prix Nobel apporte la reconnaissance de la communauté scientifique.

Prix Nobel de médecine ou de physiologie: Les secrets du transport des protéines

Dans une cellule, il y a des milliers de protéines. Les acides aminés sont des macromolécules interconnectées. Sa fonction principale est de produire des réactions chimiques du métabolisme. La protéine précise pour une réaction précise, de sorte qu'il doit être placé au bon endroit. Vingt types d'acides aminés sont utilisés dans le corps humain pour former des protéines. En changeant la séquence de ces acides aminés on obtient différentes protéines. Les molécules d'ADN gardent codées toutes les séquences.

Les protéines sont en formation continue et la dégradation intracellulaire. À partir d'acides aminés libres, la construction est produite dans les organites appelés ribosomes. Pour atteindre les bons endroits parfois doivent traverser les membranes pour sortir de la cellule ou atteindre d'autres compartiments intracellulaires. Le transport doit être contrôlé, c'est-à-dire que la protéine doit être active uniquement dans un endroit précis.

Blobel découvre que cette direction apparaît codée dans la structure de la protéine. Comme si c'était une partie inséparable de la protéine, le signal de direction est également codé dans l'ADN. De plus, l'hypothèse du "signal de direction" de Blobel est généralisée, puisqu'elle apparaît de la même manière aussi bien dans les cellules des levures que dans les végétaux et les animaux.

Cette connaissance élargit les possibilités d'application. Surtout, lorsque la carte du génome humain est complétée, vous saurez où chaque protéine doit être adressée. Cela peut impliquer la compréhension de nombreux processus qui se produisent dans les maladies et de nouvelles stratégies thérapeutiques peuvent être inventées. En outre, la plupart des médicaments utilisés sont des protéines. Par conséquent, en modifiant correctement la molécule d'ADN, ces médicaments seraient produits dans les cellules du corps.